Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong thời gian qua động cơ đốt trong cũng không ngừng được cải tiến và hoàn thiện. Nhờ những ưu điểm vượt trội về nhiều mặt, đặc biệt là hiệu suất cao trong phạm vi công suất rộng, nhỏ gọn nên động cơ đốt trong ngày nay chiếm ưu thế tuyệt đối trong mọi lĩnh vực như vận tải đường bộ, đường thuỷ, phát điện dự phòng,.Với các cải thiện về mặt kỹ thuật cũng như kết cấu đã làm cho công suất động cơ không ngừng tăng lên. Tuy nhiên, khi thiết kế động cơ người ta phải cân nhắc giữa một bên là công suất lớn và một bên là kích thước, trọng lượng nhỏ gọn. Có một cách thoả mãn hai yêu cầu trên là sử dụng tua bin tăng áp hay máy nén tăng áp. Nó cho phép đốt cháy một lượng lớn hơn nhiên liệu bằng một lượng không khí lớn hơn được nén vào, kết quả là tạo ra một công suất lớn hơn cho động cơ có kích thước xác định.
Nhờ có bộ tua bin tăng áp làm tăng lượng không khí nạp cho một chu trình của động cơ nên có thể :
- Tăng áp đối với không khí đưa vào xilanh có thể làm tăng công suất động cơ
- Tăng tính năng động lực học của động cơ
- Giảm tiêu hao nhiên liệu cho động cơ, giảm được chất độc hại trong khí xả nhờ hoàn thiện hơn quá trình cháy
Với động cơ không tăng áp thì áp suất có ích trung bình pe < 0,7÷0,9 Mpa nhưng nếu sử dụng hệ thống tăng áp có thể nâng áp suất có ích trung bình lên đến 1 ÷1,2 Mpa (Nếu làm lạnh trung gian cho không khí phía sau máy nén có thể đưa áp suất có ích trung bình pe= 4 Mpa
* Tuy nhiên việc sử dụng hệ thống tăng áp cũng có những nhược điểm sau:
-Làm tăng phụ tải cơ khí cũng như phụ tải nhiệt của động cơ do đó phải đặt ra yêu cầu khắt khe hơn khi chế tạo các chi tiết của nhóm piston, bạc trục, xupap .
- Phải tạo ra hệ thống nhiên liệu mới với quy luật cấp nhiên liệu khắt khe hơn, vòi phun có áp suất phun cao hơn, .
Vì vậy,khi nghiên cứu về đề tài này chúng ta có thể đưa ra lựa chọn phương pháp tăng áp tốt nhất để nâng cao công suất động cơ đồng thời có cách khắc phục các nhược điểm của nó.
84 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2913 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế hệ thống tăng áp của động cơ MTU 12V-396TC14, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 2
1. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 3
2 . CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG CÔNG SUẤT CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 3
3 . GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ VÀ CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRONG ĐỘNG CƠ MTU 12V-396-TC14 5
3.1 . GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ MTU 12V-396-TC14 5
3.2 . CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRONG ĐỘNG CƠ MTU 12V-396-TC14 10
4. CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG ÁP CHO ĐỘNG CƠ MTU 12V-396-TC14.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU . 17
4.1.BIỆN PHÁP TĂNG ÁP CÓ MÁY NÉN 17
4.2. BIỆN PHÁP TĂNG ÁP KHÔNG CÓ MÁY NÉN 22
5.TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ MTU 12V-396-TC14 . 27
5.1.THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ MTU 12V-396-TC14 . 27
5.2. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA CHU TRÌNH CÔNG TÁC 29
5.3. CÁC THÔNG SỐ CHỈ THỊ 33
5.4. CÁC THÔNG SỐ CÓ ÍCH 34
5.5. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG. 35
6. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TĂNG ÁP CỦA ĐỘNG CƠ MTU 12V-396-TC14 . 39
6.1. CHỌN TUA BIN KHÍ 40
6.2. CHỌN MÁY NÉN KHÍ 42
6.3.LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ MTU. 47
6.4.TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC TRONG TB-MN. 49
6.5. TÍNH CHỌN MÁY NÉN LY TÂM 52
6.6.TÍNH CHỌN TUABIN HƯỚNG TRỤC 68
7. MỘT SỐ VẤN ĐỀ LƯU Ý KHI SỬ DỤNG HỆ THỐNG TĂNG ÁP. 78
7.1. XÁC ĐỊNH CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC. 78
7.2. PHÂN TÍCH CÁC HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG TĂNG ÁP. 80
7.3. PHƯƠNG PHÁP THÁO LẮP VÀ KIỂM TRA HỆ THỐNG TĂNG ÁP CỦA ĐỘNG CƠ. 80
7.4. QUY TRÌNH KIỂM TRA BỘ TUABIN TĂNG ÁP LẮP TRÊN ĐỘNG CƠ MTU12V-396TC14. 81
7.5. CÁC CHÚ Ý KHI SỬ DỤNG HỆ THỐNG TĂNG ÁP. 81
8. KẾT LUẬN 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO 84
LỜI NÓI ĐẦU
Sau 5 năm học tập tại giảng đường đại học, đồ án tốt nghiệp là nhiệm vụ cuối cùng trong chuyên ngành đào tạo kỹ sư của mỗi trường đại học kỹ thuật mà mọi sinh viên trước khi bước vào công việc thực tế phải thực hiện. Nó giúp sinh viên tổng hợp và khái quát lại kiến thức cơ sở cũng như chuyên ngành. Qua quá trình làm đồ án sinh viên tự rút ra nhận xét và kinh nghiệm cho bản thân trước khi bước vào công việc thực tế của một kỹ sư tương lai
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong thời gian qua động cơ đốt trong cũng không ngừng được cải tiến để nâng cao công suất.Một trong những phương pháp nâng cao công suất hiệu quả hiện nay là sử dụng hệ thống tăng áp cho động cơ. Tuy nhiên vì điệu kiện thời gian nên trên lớp sinh viên chưa được nghiên cứu nhiều về hệ thống này, chính vì vậy mà em chọn đề tài “THIẾT KẾ HỆ THỐNG TĂNG ÁP CỦA ĐỘNG CƠ MTU 12V-396TC14” để làm đề tài tốt nghiệp. Qua đề tài này em muốn hiểu rõ hơn bản chất cũng như các qua trình làm việc của động cơ khi có hệ thống tăng áp, đồng thời đưa ra phương pháp tăng áp tốt nhất để nâng cao công suất động cơ và có cách khắc phục các nhược điểm của nó.
Tuy nhiên, do những hạn chế về thời gian, kiến thức cũng như tài liệu tham khảo nên trong phạm vi đồ án này em không thể trình bày được hết các vấn đề liên quan cũng như tìm hiểu sâu hơn mối quan hệ giữa hệ thống này với hệ thống khác. Vì thế không tránh khỏi những sai sót trong vấn đề thực hiện. Rất mong được sự quan tâm chỉ bảo hơn nữa của các thầy cô và các bạn
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Văn Nam, các cô chú trong phòng kỹ thuật của xí nghiệp đầu máy Đà Nẵng, các thầy cô trong khoa cơ khí giao thông và các bạn, những người đã trực tiếp giúp đỡ, chỉ dẫn và góp ý cho em trong suốt thời gian thực hiện đồ án này
Đà Nẵng ngày 2 tháng 6 năm 2010
Sinh viên thực hiện :
Kiều Thanh Khang
1. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong thời gian qua động cơ đốt trong cũng không ngừng được cải tiến và hoàn thiện. Nhờ những ưu điểm vượt trội về nhiều mặt, đặc biệt là hiệu suất cao trong phạm vi công suất rộng, nhỏ gọn nên động cơ đốt trong ngày nay chiếm ưu thế tuyệt đối trong mọi lĩnh vực như vận tải đường bộ, đường thuỷ, phát điện dự phòng,....Với các cải thiện về mặt kỹ thuật cũng như kết cấu đã làm cho công suất động cơ không ngừng tăng lên. Tuy nhiên, khi thiết kế động cơ người ta phải cân nhắc giữa một bên là công suất lớn và một bên là kích thước, trọng lượng nhỏ gọn. Có một cách thoả mãn hai yêu cầu trên là sử dụng tua bin tăng áp hay máy nén tăng áp. Nó cho phép đốt cháy một lượng lớn hơn nhiên liệu bằng một lượng không khí lớn hơn được nén vào, kết quả là tạo ra một công suất lớn hơn cho động cơ có kích thước xác định.
Nhờ có bộ tua bin tăng áp làm tăng lượng không khí nạp cho một chu trình của động cơ nên có thể :
- Tăng áp đối với không khí đưa vào xilanh có thể làm tăng công suất động cơ
- Tăng tính năng động lực học của động cơ
- Giảm tiêu hao nhiên liệu cho động cơ, giảm được chất độc hại trong khí xả nhờ hoàn thiện hơn quá trình cháy
Với động cơ không tăng áp thì áp suất có ích trung bình pe < 0,7÷0,9 Mpa nhưng nếu sử dụng hệ thống tăng áp có thể nâng áp suất có ích trung bình lên đến 1 ÷1,2 Mpa (Nếu làm lạnh trung gian cho không khí phía sau máy nén có thể đưa áp suất có ích trung bình pe= 4 Mpa
* Tuy nhiên việc sử dụng hệ thống tăng áp cũng có những nhược điểm sau:
-Làm tăng phụ tải cơ khí cũng như phụ tải nhiệt của động cơ do đó phải đặt ra yêu cầu khắt khe hơn khi chế tạo các chi tiết của nhóm piston, bạc trục, xupap…..
- Phải tạo ra hệ thống nhiên liệu mới với quy luật cấp nhiên liệu khắt khe hơn, vòi phun có áp suất phun cao hơn,….
Vì vậy,khi nghiên cứu về đề tài này chúng ta có thể đưa ra lựa chọn phương pháp tăng áp tốt nhất để nâng cao công suất động cơ đồng thời có cách khắc phục các nhược điểm của nó.
2 . CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG CÔNG SUẤT CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Nhằm mục đích tăng công suất cho động cơ đốt trong người ta phải tìm cách tăng khối lượng nhiên liệu cháy ở một đơn vị dung tích xilanh trong một đơn vị thời gian, tức là tăng khối lượng nhiệt phát ra trong một không gian và thời gian cho trước. Vậy muốn tăng công suất người ta phải tăng khối lượng nhiên liệu đốt cháy trong một đơn vị thời gian
Công suất động cơ được tính:
Trong đó: Pe : Áp suất có áp trung bình ()
i : Số xi lanh
Vh : Dung tích xi lanh (l)
n : Số vòng quay trong một phút (v/phút)
: Số kỳ xi lanh
Để tăng công suất Ne thì có các phương pháp sau :
- Các giải pháp về kết cấu :
+ Tăng số chu trình trong một đơn vị thời gian bằng cách tăng số vòng quay n của động cơ. Hiện nay, giới hạn số vòng quay lớn nhất của động cơ đốt trong ở khoảng 11000 vg/ph đến 12000 vg/ph, những giá trị số vòng quay thích hợp nhất chỉ ở khoảng 5000 vg/ph đến 7000 vg/ph. Khi tăng số vòng quay của động cơ đốt trong sẽ gây khó khăn cho việc thực hiện các quá trình, đặc biệt là quá trình cháy. Tác hại hơn nữa là làm cho tốc độ trượt trung bình của piston tăng dẫn đến làm tăng tổn thất ma sát, mài mòn các chi tiết của nó và tăng lực quán tính.
+ Thay đổi số kỳ từ 4 kỳ thành 2 kỳ. Nhờ tỉ số của kỳ sinh công so với vòng quay của động cơ 2 kỳ gấp đôi của động cơ 4 kỳ nên có thể tăng nhiệt lượng giải phóng trong một đơn vị thời gian, nhưng thực tế công suất động cơ hai kỳ lớn hơn động cơ 4 kỳ khoảng 50% đến 70%, song cho đến nay quá trình thay đổi khí của động cơ hai kỳ chưa hoàn chỉnh nên sinh ra tổn thất lớn và ô nhiễm tăng.
+ Tăng dung tích công tác Vh hoặc số xi lanh i sẽ kéo theo kích thước, thể tích, trọng lượng của động cơ tăng. Hiện nay, động cơ một hàng xi lanh có tới 12 xi lanh, động cơ cao tốc chử V có tới 16 xi lanh và động cơ hình sao có tới 32 đến 56 xi lanh. Nếu tăng số xi lanh nhiều hơn nữa sẽ làm cho số chi tiết của động cơ tăng lên quá nhiều (50.000 đến 100.000 chi tiết) làm giảm độ cứng vững của hệ trục khuỷu. Do đó, một mặt làm giảm độ tin cậy và độ an toàn trong quá trình làm việc của động cơ. Mặt khác, việc bảo dưỡng, sửa chữa và sử dụng thêm phức tạp.
Việc dùng các biện pháp cải tiến và điều chỉnh chính xác các thông số cấu tạo và thông số điều chỉnh động cơ nhằm tăng hiệu suất chỉ thị, hiệu suất cơ giới và hệ số nạp cũng chỉ có thể làm cho công suất có ích của động cơ tăng lên rất ít.
- Phương pháp tăng áp
+ Tăng khối lượng không khí nạp vào xi lanh bằng cách tăng khối lượng riêng của không khí . Muốn vậy phải tiến hành nén môi chất nạp trước khi đưa vào xi lanh, tức là tăng áp suất của môi chất nạp. Do khối lượng nạp vào xi lanh tăng nên người ta có thể tăng thêm nhiên liệu để đốt cháy trong dung tích đó. Như vậy, cho ta khả năng tăng lượng nhiệt phát ra trong dung tích cho trước. Biện pháp làm tăng khối lượng riêng của môi chất trước khi nạp vào động cơ bằng cách tăng áp suất của nó được gọi là tăng áp cho động cơ.
3 . GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ VÀ CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRONG ĐỘNG CƠ MTU 12V-396-TC14
3.1 . GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ MTU 12V-396-TC14
Động cơ MTU12V-396TC14 là động cơ dùng cho ngành đường sắt của hãng Messrs Motoren Und Turbinen Union (MTU).
Động cơ được kí hiệu : 12V-396-TC14. Trong đó :
12 : Số xy lanh động cơ
V : Động cơ chữ V
396 : Số sêri động cơ
T : Tăng áp khí nạp bằng tuabin khí xả
C : Bộ làm mát khí nạp bên trong bằng nước làm mát động cơ
1 : Động cơ dùng cho đường sắt
4 : Số ký hiệu thiết kế
3.1.2. TỔNG THÀNH CÁC CỤM CHI TIẾT CỦA ĐỘNG CƠ .
Hình 3-1. Mặt cắt ngang động cơ MTU 12V-396-TC14
1-Lưới lọc dầu bôi trơn ; 2 - Máy đề ; 3 - Trục khuỷu ; 4 - Thanh truyền ;
5 - Trục cam ; 6 - Con đội con lăn dẫn động cò mổ ; 7 - Ống dẫn khí xã
8 - Lò xo xupap ; 9 - Xupap xả ; 10 - Xupap nạp ; 11- Cò mổ
12 - Bộ khởi động lạnh ; 13 - Bơm cao áp ; 14 - Ống đẫn dầu cao áp
15 - Vòi phun ; 16 - Bọng nước làm mát nắp máy ; 17 - Chốt định vị
18 - Xéc măng ; 19 - Piston ; 20 - Chốt piston ; 21 - Đường nước làm mát xilanh
22- Bộ trao đổi nhiệt dầu ; 23 - Bầu lọc dầu bôi trơn ;
24 - Bơm dầu bôi trơn ; 25 - Vỏ hộp cácte
a) Trục khuỷu.
Trục khuỷu có nhiệm vụ chuyển đổi sự chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay. Trục khuỷu là một khối thép được rèn theo định dạng. Tất cả các bề mặt đều được làm nhẵn. Các cổ trục và cổ khuỷu đều được đánh bóng và tôi cứng. Trục khuỷu được lắp cùng với 7 bộ bạc trục và 1 vòng bi phía đối diện bánh đà trong blốc động cơ.
Hình 3-3. Trục khuỷu.
1- Bánh răng trục khuỷu; 2- Cổ khuỷu; 3- Đối trọng; 4- Cổ trục.
b) Thanh truyền (biên).
.
Hình 3-4. Thanh truyền.
1- Thanh truyền; 2.Thân thanh truyền; 3- Nắp đầu to thanh truyền; 4- Bulông thanh truyền; 5- Bạc đầu nhỏ thanh truyền; 6- Chốt định vị; 7- Bạc đầu to thanh truyền.
Thanh truyền hai dãy xylanh đều giống nhau. Nó được rèn và làm nhẵn các bề mặt. Thanh truyền của hai xylanh đối diện nhau được lắp gần nhau (liên tiếp) trên trục khuỷu. Bạc lót thanh truyền có thể thay được và được định vị bởi chốt định vị. Bạc được bôi trơn bằng dầu bôi trơn động cơ có áp lực được dẫn từ các lỗ khoan trên trục khuỷu. Bạc đầu nhỏ thanh truyền được ép vào đầu nhỏ thanh truyền. Nắp đầu to thanh truyền và thân thanh truyền được liên kết bằng bulông chịu lực gọi là bulông thanh truyền
c) Piston.
Hình 3-5. Piston.
1- Thân piston; 2- Đỉnh piston; 3- Bulông chịu lực; 4- Êcu sau cạnh; 5;6- Séc măng khí; 7- Séc măng dầu; 8- Chốt piston; 9- Vòng đệm; 10- Vòng chặn; 11- Chốt định vị; 12- Ống lót chốt định vị.
Piston tiếp nhận lực sinh ra do quá trình cháy nổ và truyền tới thanh truyền qua chốt piston.
Piston được làm mát bằng dầu động cơ và gồm hai phần: Đỉnh và thân piston
Thân piston được chế tạo từ hợp kim nhẹ và có lỗ chốt piston. Giữa thân và đỉnh piston có lắp một séc măng dầu. Trên thân piston có các lỗ khoan và đường dẫn dầu đến và đi để làm mát đỉnh piston.
Đỉnh piston được chế tạo từ thép và được lắp ghép với thân piston bằng những bulông chịu lực. Trong thân piston có bắt những êcu đặc biệt để nâng cao độ cứng vững cho cho mối ghép này. Trên đầu piston có 2 rãnh để lắp séc măng khí làm kín khoang buồng cháy.
d) Nắp máy. (mặt quy lát)
Động cơ có các mặt quy lát đơn lẻ riêng biệt được đúc từ gang đặc biệt. Mặt quy lát được bắt chặt với blốc động cơ bằng bulông và êcu chịu lực và đậy phía trên khoang xylanh. Giữa blốc động cơ và nắp máy có một roăng làm kín bề mặt lắp ghép. Mỗi mặt quy lát có hai xupap nạp và hai xupap thải, chúng được bố trí đối xứng xung quanh vòi phun. Roăng làm kín xupap nạp có nhiệm vụ không cho dầu bôi trơn chảy xuống buồng cháy. Các xupap có bộ phận xoay xupap.
Các xupap được lắp trong ống lót dẫn hướng và mỗi xupap có hai lò xo. Các xupap xả có thân ngắn hơn xupap nạp. Đĩa van xupap nạp lớn hơn xupap xả.
Vòi phun được lắp từ phía trên của mặt quy lát và có roăng làm kín để ngăn cách khoang dầu bôi trơn trong mặt quy lát.
Hình 3-6. Nắp máy.
1- Roăng xupap; 2- Ống lót vòi phun; 3- Bulông áp lực; 4- vòi phun; 5- Roăng vòi phun; 6- Đĩa lò xo; 7- Chốt giữ xupap; 8- Lò xo lớn xupap; 9- Lò xo nhỏ xupap; 10- bộ phận làm xoay xupap; 11- Đế xupap xả; 12- Xupap xả; 13- Ống lót dẫn hướng xupap; 14- Ống bảo vệ vòi phun; 15- Xupap nạp; 16- Đế xupap nạp; a- Nước làm mát động cơ; b- Dầu động cơ; c- Khí xả; d- Khí nạp.
e) Cơ cấu phối khí.
Mỗi dãy xylanh có một trục cam riêng và được bố trí trong khoang chữ V của blốc động cơ. Trục cam được định vị bởi các gối cam bắt chặt với blốc động cơ và bánh răng dẫn động ở phía ngược chiều bánh đà. Trục cam được dẫn động từ trục khuỷu thông qua hệ thống bánh răng truyền động và tác động lên con đội, đũa đẩy, cò mổ tới các van xupap. Đũa đẩy được lắp trong các ống dẫn hướng và tỳ lên con đội. Đũa đẩy truyền chuyển động từ con đội đến cò mổ. Mỗi cò mổ có hai nhánh và xoay được nhờ bạc trượt. Cò mổ dài cho xupap xả, cò mổ ngắn cho xupap nạp.
Bulông điều chỉnh khe hở nhiệt cho phép điều chỉnh khe hở nhiệt của các xupap.
Bôi trơn trục cam bằng dầu từ các lỗ khoan trên blốc máy. Đối với giàn cò mổ dầu bôi trơn được phân nhánh từ các vị trí ắc cò mổ và các gối trục cam. Dầu chảy từ giàn cò mổ về đũa đẩy sẽ bôi trơn cho con đội. Qua các lỗ khoan ở khoang trục cam dầu chảy tự do về cacte động cơ. Dầu từ bạc cò mổ chảy ra mặt quy lát sẽ qua các lỗ khoan trong mặt quy lát trở về cacte.
Hình 3-7. Cơ cấu phối khí.
1- Con đội; 2- Chốt định vị; 3- Tấm ghép chốt định vị; 4- Bánh răng truyền động;
5- Trục cam; 6- Đũa đẩy; 7- Chốt đũa đẩy; 8- Ắc giàn cò mổ; 9- Cò mổ xupap nạp;
10- Cò mổ xupap thải; 11- Bulông điều chỉnh khe hở nhiệt.
3.2 . CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRONG ĐỘNG CƠ MTU 12V-396-TC14
3.2.1. Hệ thống làm mát.
Nước làm mát được bơm nước làm mát bơm khi động cơ hoạt động. Bơm đẩy nước qua bộ trao đổi nhiệt vào các vị trí làm mát động cơ.
Ở bộ trao đổi nhiệt nước được phân nhánh và đưa tới két làm mát khí nạp. Nước làm mát chảy xung quanh xylanh từ dưới lên trên qua các lỗ khoan tới mặt quy lát. Trong mặt quy lát, các chi tiết đáy mặt quy lát, ống dẫn hướng xupap, vòi phun và đường dẫn khí xả được làm mát.
Nước ra khỏi mặt quy lát được tập hợp lại tại ống tập hợp nước làm mát. Nước từ ống tập hợp được chia thành hai hướng. Đường nước hướng về phía ngược với bánh đà qua bộ hạn chế lưu lượng chảy vào ống về hai bên sườn động cơ. Đường nước hướng về phía bánh đà sẽ kết hợp nước từ két làm mát khí nạp vào làm mát vỏ tăng áp và ống xả. Nước từ vỏ tăng áp và ống xả và từ ống tập hợp nước về sẽ được dẫn tới van hằng nhiệt.
Trên mỗi đường ống dẫn nước về từ vỏ ống xả đều có lắp một bộ lọc để kiểm tra hỗn hợp nước làm mát thường xuyên. Để tránh áp lực thấp ở đầu vào của bơm và tránh trường hợp cánh bơm quay không có nước, trên đường ống hút có lắp một bộ phận để nâng áp lực nước. Bộ phận này nối liền với thùng chứa nước làm mát và dẫn nước làm mát từ thùng chứa tới bơm bằng một đường ống riêng. Ở thùng chứa nước làm mát có lắp một van đóng kín. Van này mở ra khi áp lực nước cao hoặc thấp.
Hình 3-8. Sơ đồ hệ thống làm mát.
1- Ống thông hơi xả khí; 2- Ống tập hợp khí nạp và nước làm mát; 3- Vị trí kiểm tra; 4- Ống tập hợp nước; 5- Tới két nước làm mát; 6- Lưới lọc; 7- Ống tập hợp khí xả;
8- Từ két làm mát nước; 9- Bơm; 10- Ống nối; 11- Bơm nước; 12- Mặt quy lát; 13- Bộ trao đổi nhiệt dầu; 14- Xylanh; 15- Tới dãy xylanh trái; 16- Két làm mát khí nạp;
E- Khóa xả nước; M- Vị trí đo.
3.2.2. Hệ thống bôi trơn.
Hình 3-9. Hệ thống bôi trơn động cơ.
1- Tăng áp; 2- Đường dẫn dầu bôi trơn xupap; 3- Đường dẫn dầu đến tăng áp phía phải; 4- Điều tốc; 5- Điều khiển động cơ; 6- Đường dầu chính; 7- Truyền động tới bơm cao áp; 8- Van; 9- Bơm cao áp; 10- Van điện từ ; 11- Khóa tắt máy; 12- Vị trí đo; 13- Vị trí lấy dầu thử nghiệm; 14- Bầu lọc ly tâm; 15- Van khóa; 16- Bơm dầu;
17- Bầu lọc dầu; 18- Bộ trao đổi nhiệt; 19- Van an toàn (15 bar); 20- Đường dẫn dầu; 21- Van xả dầu; 22- Ổ bi; 23- Vòi phun; 24- Vị trí nối rắc co.
Bơm dầu động cơ hút dầu qua bộ lọc, từ thùng dầu và dẫn dầu vào bộ trao đổi nhiệt dầu phía bên phải động cơ. Một van an toàn bảo vệ bơm dầu động cơ.
Dầu được cấp cho mỗi cổ trục khuỷu và từ đó qua đường dầu nằm trong trục khuỷu tới cổ biên để bôi trơn các bạc biên.
Từ bộ trao đổi nhiệt dầu, dầu chảy vào bầu lọc dầu và sau dó chảy về đường dầu chính. Từ các đường dầu chính này dầu chảy đến từng điểm bôi trơn riêng và bộ phận phân phối dầu.
Dầu cũng được cấp cho từng bạc của trục khuỷu và từ đó qua các đường dẫn tới từng nắp xylanh để bôi trơn cho bạc của cò mổ và các khớp cầu, dầu sẽ đi ra khỏi có mổ chảy tự do về đũa đẩy bôi trơn con đội xupap.
Dầu được dẫn về vòi phun làm mát piston. Những vòi phun này phun tia dầu vào piston.
Dầu cấp cho bộ dẫn động bơm cao áp được dẫn qua một rãnh hình vành khuyên và các lỗ trong trục dẫn động của bộ điều chỉnh góc phun sớm, khớp nối then bơm cao áp và tiếp tục tới bộ điều chỉnh góc phun sớm.
Dầu được dẫn đến cụm đo và hệ thống cô lập xylanh, từ nắp cuối của hộp số. Dầu được dẫn từ cụm đo này đến bôi trơn bơm phun nhiên liệu và bộ dẫn động máy phát xoay chiều.
Từ bộ phân phối dầu, dầu được cung cấp tới bộ tăng áp và tới bơm dầu để bôi trơn cửa đóng của van. Dầu thừa quay về thùng dầu qua các đường dầu và ống dẫn dầu.
3.2.3.Hệ thống nhiên liệu.
-Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu.
Bơm chuyển nhiên liệu (5) được dẫn động bằng trục cam bên trái của động cơ. Nó hút nhiên liệu từ thùng chứa qua bầu lọc thô (3) và đẩy nhiên liệu qua ống cung cấp vào bầu lọc kép (7). Nhiên liệu theo ống dẫn đến bơm cao áp (10).
Bầu lọc kép được thông khí thường xuyên. Nhiên liệu lẫn không khí nếu có sẽ bị dẫn quay trở lại đường hồi nhiên liệu qua van một chiều được điều chỉnh mở ở áp lực 0,5 bar đến bộ hạn chế lưu lượng (bộ tập hợp nhiên liệu). Bầu lọc kép có thể thay thế lõi lọc ngay cả khi động cơ đang hoạt động nhờ một van ba ngả được lắp trên bầu lọc.
Bơm cao áp cung cấp một lượng nhiên liệu định trước qua đường ống cao áp đến vòi phun (16), vòi phun phun nhiên liệu trực tiếp vào xylanh động cơ theo chế độ làm việc của động cơ.
Đường hồi nhiên liệu từ bơm cao áp dẫn nhiên liệu thừa về thùng nhiên liệu. Trên đường hồi nhiên liệu này có lắp van một chiều (mở tại áp lực 2 bar) để đảm bảo duy trì thường xuyên áp suất cấp nhiên liệu nhỏ nhất và để bơm cao áp làm việc hiệu quả.
Nhiên liệu thừa cùng với nhiên liệu rò rỉ từ các vòi phun cũng được dẫn về thùng nhiên liệu. Trên mỗi đường hồi dầu từ vòi phun đều có lắp 1 van một chiều (mở tại áp lực 0,5 bar).
Hình 3-10. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ MTU 12V.
1- Đường dầu về thùng chứa; 2- Dầu từ thùng chứa lên; 3- Lọc thô nhiên liệu;
4- Van một chiều; 5- Bơm chuyển nhiên liệu; 6- Chổ nối ống xả không khí bầu lọc;
7- Bầu lọc kép nhiên liệu; 8- Van tam thông; 9- Đường dầu tới bơm cao áp;
10- Trục dẫn động; 11- Thanh răng nhiên liệu;12- Đầu nối ống cao áp;
13- Đường dầu về từ vòi phun; 14- Đường dầu cao áp tới vòi phun;
15- Đường dầu về từ bơm cao áp; 16- Hộp tập hợp nhiên liệu; 17- Vòi phun;
18- Đầu nối ống dầu về hộp góp; 19- Bơm xả không khí nhiên liệu; 20- Van an toàn.
Ngoài bơm chuyển nhiên liệu chính trên hệ thống còn lắp một bơm xả không khí nhiên liệu dự phòng đặc biệt dẫn động bằng điện để bơm mồi và thông khí cho hệ thống khi động cơ không hoạt động hay chưa hoạt động. Nó hút nhiên liệu từ thùng chứa nhiên liệu và đẩy qua van một chiều vào đường cấp của bơm chuyển nhiên liệu chính, van một chiều này giữ cho nhiên liệu không bị chảy ngược trở về khi động cơ đang hoạt động.