Luận văn Phân tích đặc điểm cấu tạo, chức năng kỹ thuật và sử dụng họ động cơ Diesel tàu thủy hiệu S70MC - C của hãng ManB&W
Lời nói đầu
Ngày nay cùng với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật, nền công nghiệp đóng
tàu nước ta đang có những bước phát triển mạnh mẽ. Chúng ta đã đóng và hạ thủy thành
công những con tàu với tải trọng hàng chục ngàn tấn và đang bắt tay vào việc đóng
những con tàu tải trọng lên đến hàng trăm nghìn tấn.
Và cũng chính vì lí do đó mà yêu cầu nắm vững về đặc điểm cấu tạo cũng như tính
năng kỹ thuật, việc vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa các động cơ có công suất lớn được
trang bị trên tàu là rất quan trọng. Nhằm mục đích tiếp cận và làm quen với các loại
động cơ mới hiện nay qua đó để có thể hiểu rõ hơn và đặc điểm cấu tạo cũng như tính
năng kỹ thuật của chúng em mạnh dạn nhận đề tài: “ Phân tích đặc điểm cấu tạo, tính
năng kỹ thuật và sử dụng họ động cơ Diesel tàu thủy hiệu S70MC-C của hãng
ManB&W “.
Cho đồ án tốt nghiệp với nội dung thực hiện là:
1. Động cơ Diesel 2 kỳ và họ động cơ S70 MC-C.
2. Phân tích đặc điểm cấu tạo của họ động cơ S70MC-C.
3. Phân tích chức năng kỹ thuật và sử dụng họ động cơ S70 MC-C.
4. Nhận xét và thảo luận.
Với những nội dung trên sau hơn ba tháng nghiên cứu tìm hiểu với sự nổ lực của bản
thân cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy ThS. Dương Tử Tiên, em đã hoàn thành
đề tài nghiên cứu của mình theo đúng thời gian và nội dung qui định.
Tuy nhiên trong quá trình tìm hiểu vấn đề em còn hạn chế về mặt kiến thức, mặt
khác những tài liệu về loại động cơ này không nhiều (chỉ có được tài liệu chuyên sâu
khi đã mua động cơ của hãng, nếu mua riêng tài liệu chuyên sâu thì giá rất cao) và tài
liệu đa phần là tiếng Anh nên chắc chắn trong quá trình tìm hiểu không thể tránh được
những sai sót. Vì vậy em rất mong sẽ nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các
bạn để đề tài này được hoàn thiện hơn.
Và cuối cùng em xin chân thành gởi lời Thank đến quí thầy cô, các bạn cùng các kỹ
sư Nguyễn Thái Dương, Trần Công Bằng . (XNLH Ba Son), Nguyễn Hữu Hạnh, Võ
Hùng Kha (công ty Hyun Dai) và đặc biệt là thầy ThS. Dương Tử Tiên đã tận tình
hướng dẫn, cung cấp tài liệu cũng như giúp đỡ để em hoàn thành tốt đề tài này.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Một điểm đặc biệt ta thấy ở cấu tạo của van khí xả là ống dầu áp lực điều
khiển việc mở xupáp có đường kính lớn hơn rất nhiều lần so với ống dầu hồi. Kết cấu
như vậy vì ống dầu điều khiển mở xupáp to do đó sẽ tạo áp lực lớn và tức thời mở xu
páp xả, còn ống dầu hồi nhỏ sẽ làm cho quá trình đóng xupáp diễn ra từ từ làm cho quá
trình quét xảy ra triệt để hơn, ngoài ra người ta còn lắp thêm lò xo hai lò xo phía trên và
phía dưới có tác dụng giảm chấn cho xupáp.
1
2
3
4
5
6
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 63 -
Hình 2.46. Hình vẽ kết cấu van khí xả điều khiển bằng thủy lực.
1. Xupáp xả 5. Ống dầu áp lực
2. Cánh 6. Van an toàn thông với đường dầu an toàn
3. Ống dẫn hướng 7. Áo nước làm mát
4. Ống dầu hồi 8 .Đường khí xả.
2
7
1
3
4
5
8
6
7
Hình 2.47. Cấu tạo van khí xả
(mặt cắt khác).
1. Đuôi xu páp
2. Đường cân bằng áp suất
3. Móng hãm
4. Lò xo giảm chấn
5. Cây kiểm tra
6. Van an toàn
7. Nắp chụp
8. Vòng găng
9. Vòng găng
10. Van an toàn.
1
3
4
6
7
2
8
9
10
5
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 64 -
Ở hình 2.47 van an toàn (6) thông với đường dầu an toàn, nếu áp lực dầu từ máy
nén đưa đến quá lớn thì van an toàn này mở ra và dầu sẽ theo đường dầu an toàn xuống
khoang dưới.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống khí xả:
Hình 2.48. Sơ đồ cấu tạo hệ thống điều khiển mở xupáp xả.
1. Máy nén thủy lực 4. Van khí xả
2. Đường dầu vào 5. Đường dầu hồi
3. Ống cao áp.
Trục cam được dẫn động bởi trục khuỷu bằng truyền động xích, trục cam quay
thông qua các cam (quả đào) điều khiển con đội đẩy piston lên xuống. Khi piston đi
xuống nhờ độ chân không được tạo ra phía trên piston van một chiều mở ra và dầu qua
1
2
4
3
5
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 65 -
van một chiều được hút vào đầy không gian này, khi piston đi lên van một chiều đóng
lại không cho dầu đi ngược trở lại, dầu được ép lại tăng áp suất và theo đường ống dẫn
dầu đến van khí xả và sau đó tạo áp lực trong buồng làm việc của van khí xả đẩy xupáp
xả đi xuống mở van khí xả. Khi xupáp xả đi xuống đến điểm giới hạn dưới cùng, đuôi
xupáp xả sẽ mở hai đường dầu thông xuống khoang dưới và lúc này một phần dầu sẽ đi
xuống khoang dưới nhằm làm giảm áp lực dầu, sau đó lượng dầu này sẽ theo đường dầu
hồi trở về máy nén. Người ta có thể điều chỉnh áp lực dầu nhờ van tiết lưu trên máy nén.
Hiện nay hầu hết trên các động cơ 2 kỳ có công suất lớn người ta sử dụng phổ biến
hệ thống khí xả điều khiển thủy lực do hệ thống này có nhiều ưu điểm:
+ Kết cấu nhỏ gọn đơn giản hơn nhiều so với cơ cấu điều khiển bằng trục cam,
đòn ghánh.
+ Điều khiển bằng thủy lực nên cơ cấu làm việc êm hơn so với các hệ thống thông
thường, tránh được sự va đập của các chi tiết, hạn chế sự hư hỏng do va đập, điều khiển
việc đóng mở xupáp chính xác, an toàn độ tin cậy cao.
Tuy nhiên hệ thống điều khiển thủy lực cũng có hạn chế sau:
Việc chế tạo máy nén thủy lực đòi hỏi độ chính xác cao, nhất là cặp lắp ghép
piston-xilanh phải kín khít để đảm bảo áp lực dầu.
2.4.5. Hệ thống khởi động
Muốn khởi động động cơ phải dùng một nguồn năng lượng bên ngoài để quay
động cơ tới tốc độ khởi động tức là tới một tốc độ đảm bảo cho nhiên liệu đưa vào động
cơ bốc cháy.
Tốc độ khởi động phụ thuộc vào phương pháp hình thành khí hỗn hợp, phương
pháp đốt cháy nhiên liệu, nhiệt độ không khí hút vào động cơ và nhiệt độ bản thân động
cơ. Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào cấu tạo của động cơ.
Để khởi động động cơ hiện nay người ta thường dùng các phương pháp sau:
Khởi động bằng tay quay, khởi động bằng điện, khởi động bằng động cơ xăng
phụ, khởi động bằng khí nén.
Đối với họ động cơ S70 MC-C là động cơ có công suất lớn nên người ta phải dùng
phương pháp khởi động bằng khí nén.
Để khởi động người ta đưa khí nén vào buồng đốt ở đầu thời kỳ sinh công, dùng
công dãn nở của khí nén làm piston chuyển động. Để phân phối khí nén đến các xilanh
người ta dùng một loại van đặc biệt.
Phương pháp này có ưu điểm là lực khởi động lớn, tuy nhiên hệ thống này rất cồng
kềnh và phức tạp nên chỉ áp dụng trên các động cơ cỡ lớn.
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 66 -
Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Hình 2.50. Sơ đồ hệ thống khởi động.
1. Máy nén khí
2. Van xả cặn
3,5 Bình chứa khí nén
4. Máy chính
6. Van giảm áp
7. Thiết bị tách dầu và nước.
Nguyên lý hoạt động:
Không khí từ máy nén trước khi được nạp vào bình chứa được đi qua thiết bị tách
dầu và nước (2). Hai máy nén khí (1) với chế độ tự động khởi động và dừng cung cấp
đảm bảo duy trì áp suất khí khởi động trong 2 bình chứa (3,5) là 30 bar, mỗi bình chứa
được trang bị van an toàn, van thổi nước ngưng và đồng hồ đo áp suất. Từ bình chứa
không khí nén có ba đường dẫn ra:
+ Một đường qua van giảm áp và van an toàn giảm áp suất xuống là 10 bar
sau đó nó được chia ra làm hai ngã một ngã (AP) cung cấp khí dùng để vệ sinh tuabin-
máy nén của động cơ, ngã còn lại đến thiết bị thử van nhiên liệu.
+ Một đường qua trạm giảm áp (trạm giảm áp bao gồm các thiết bị sau: van
một chiều, van giảm áp, van an toàn) giảm áp suất khí cung cấp từ 30 bar xuống 7 bar
nó được chia làm hai ngã, một ngã (C) vào van phân phối khởi động để điều khiển van
khởi động, một ngã khí an toàn cung cấp cho trường hợp dừng khẩn cấp.
1
2
3 4
5
6
7
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 67 -
+ Đường còn lại (A) là đường khí chính cung cấp đến van khởi động của
xilanh.
Hệ thống khởi động của động cơ thường có hai loại, một loại dùng van khởi động
tự động để khởi động, một loại dùng van điều khiển bằng khí nén để khởi động, họ động
cơ S7MC-C dùng phương pháp khởi động bằng van khởi động điều khiển bằng khí nén.
Sơ đồ của hệ thống này như hình vẽ sau:
Hình 2.51. Sơ đồ hệ thống khởi động bằng khí nén dùng
van điều khiển bằng khí nén.
1. Bình khí nén
2. Van khởi động chính
3. Đồng hồ đo áp suất
4. Trạm giảm áp
5. Đĩa chia khí khởi động
6. Van khởi động của xilanh.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Khí nén từ bình chứa khí khởi động (1) sau khi vào van khởi động chính (2) đi ra,
nó được chia làm 2 ngã, ngã (a) là đường khí chính (áp suất là 30 bar) đưa khí khởi
động đến các van khởi động của xilanh (6) và túc trực tại van khởi động, ngã (b) sau khi
qua trạm giảm áp để giảm áp suất xuống là 7 bar nó sẽ được dẫn đến đĩa chia khí khởi
động (5) (đĩa này có nhiệm vụ phân phối khí nén điều khiển vào van khởi động của
xilanh (6) đúng thời điểm) điều khiển việc đóng mở van khởi động của xilanh.
Cấu tạo các thiết bị chính trong hệ thống khởi động:
Van khởi động chính: dùng đ
Download miễn phí Luận văn Phân tích đặc điểm cấu tạo, chức năng kỹ thuật và sử dụng họ động cơ Diesel tàu thủy hiệu S70MC - C của hãng ManB&W
Lời nói đầu
Ngày nay cùng với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật, nền công nghiệp đóng
tàu nước ta đang có những bước phát triển mạnh mẽ. Chúng ta đã đóng và hạ thủy thành
công những con tàu với tải trọng hàng chục ngàn tấn và đang bắt tay vào việc đóng
những con tàu tải trọng lên đến hàng trăm nghìn tấn.
Và cũng chính vì lí do đó mà yêu cầu nắm vững về đặc điểm cấu tạo cũng như tính
năng kỹ thuật, việc vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa các động cơ có công suất lớn được
trang bị trên tàu là rất quan trọng. Nhằm mục đích tiếp cận và làm quen với các loại
động cơ mới hiện nay qua đó để có thể hiểu rõ hơn và đặc điểm cấu tạo cũng như tính
năng kỹ thuật của chúng em mạnh dạn nhận đề tài: “ Phân tích đặc điểm cấu tạo, tính
năng kỹ thuật và sử dụng họ động cơ Diesel tàu thủy hiệu S70MC-C của hãng
ManB&W “.
Cho đồ án tốt nghiệp với nội dung thực hiện là:
1. Động cơ Diesel 2 kỳ và họ động cơ S70 MC-C.
2. Phân tích đặc điểm cấu tạo của họ động cơ S70MC-C.
3. Phân tích chức năng kỹ thuật và sử dụng họ động cơ S70 MC-C.
4. Nhận xét và thảo luận.
Với những nội dung trên sau hơn ba tháng nghiên cứu tìm hiểu với sự nổ lực của bản
thân cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy ThS. Dương Tử Tiên, em đã hoàn thành
đề tài nghiên cứu của mình theo đúng thời gian và nội dung qui định.
Tuy nhiên trong quá trình tìm hiểu vấn đề em còn hạn chế về mặt kiến thức, mặt
khác những tài liệu về loại động cơ này không nhiều (chỉ có được tài liệu chuyên sâu
khi đã mua động cơ của hãng, nếu mua riêng tài liệu chuyên sâu thì giá rất cao) và tài
liệu đa phần là tiếng Anh nên chắc chắn trong quá trình tìm hiểu không thể tránh được
những sai sót. Vì vậy em rất mong sẽ nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các
bạn để đề tài này được hoàn thiện hơn.
Và cuối cùng em xin chân thành gởi lời Thank đến quí thầy cô, các bạn cùng các kỹ
sư Nguyễn Thái Dương, Trần Công Bằng . (XNLH Ba Son), Nguyễn Hữu Hạnh, Võ
Hùng Kha (công ty Hyun Dai) và đặc biệt là thầy ThS. Dương Tử Tiên đã tận tình
hướng dẫn, cung cấp tài liệu cũng như giúp đỡ để em hoàn thành tốt đề tài này.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
c thủy lực.Một điểm đặc biệt ta thấy ở cấu tạo của van khí xả là ống dầu áp lực điều
khiển việc mở xupáp có đường kính lớn hơn rất nhiều lần so với ống dầu hồi. Kết cấu
như vậy vì ống dầu điều khiển mở xupáp to do đó sẽ tạo áp lực lớn và tức thời mở xu
páp xả, còn ống dầu hồi nhỏ sẽ làm cho quá trình đóng xupáp diễn ra từ từ làm cho quá
trình quét xảy ra triệt để hơn, ngoài ra người ta còn lắp thêm lò xo hai lò xo phía trên và
phía dưới có tác dụng giảm chấn cho xupáp.
1
2
3
4
5
6
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 63 -
Hình 2.46. Hình vẽ kết cấu van khí xả điều khiển bằng thủy lực.
1. Xupáp xả 5. Ống dầu áp lực
2. Cánh 6. Van an toàn thông với đường dầu an toàn
3. Ống dẫn hướng 7. Áo nước làm mát
4. Ống dầu hồi 8 .Đường khí xả.
2
7
1
3
4
5
8
6
7
Hình 2.47. Cấu tạo van khí xả
(mặt cắt khác).
1. Đuôi xu páp
2. Đường cân bằng áp suất
3. Móng hãm
4. Lò xo giảm chấn
5. Cây kiểm tra
6. Van an toàn
7. Nắp chụp
8. Vòng găng
9. Vòng găng
10. Van an toàn.
1
3
4
6
7
2
8
9
10
5
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 64 -
Ở hình 2.47 van an toàn (6) thông với đường dầu an toàn, nếu áp lực dầu từ máy
nén đưa đến quá lớn thì van an toàn này mở ra và dầu sẽ theo đường dầu an toàn xuống
khoang dưới.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống khí xả:
Hình 2.48. Sơ đồ cấu tạo hệ thống điều khiển mở xupáp xả.
1. Máy nén thủy lực 4. Van khí xả
2. Đường dầu vào 5. Đường dầu hồi
3. Ống cao áp.
Trục cam được dẫn động bởi trục khuỷu bằng truyền động xích, trục cam quay
thông qua các cam (quả đào) điều khiển con đội đẩy piston lên xuống. Khi piston đi
xuống nhờ độ chân không được tạo ra phía trên piston van một chiều mở ra và dầu qua
1
2
4
3
5
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 65 -
van một chiều được hút vào đầy không gian này, khi piston đi lên van một chiều đóng
lại không cho dầu đi ngược trở lại, dầu được ép lại tăng áp suất và theo đường ống dẫn
dầu đến van khí xả và sau đó tạo áp lực trong buồng làm việc của van khí xả đẩy xupáp
xả đi xuống mở van khí xả. Khi xupáp xả đi xuống đến điểm giới hạn dưới cùng, đuôi
xupáp xả sẽ mở hai đường dầu thông xuống khoang dưới và lúc này một phần dầu sẽ đi
xuống khoang dưới nhằm làm giảm áp lực dầu, sau đó lượng dầu này sẽ theo đường dầu
hồi trở về máy nén. Người ta có thể điều chỉnh áp lực dầu nhờ van tiết lưu trên máy nén.
Hiện nay hầu hết trên các động cơ 2 kỳ có công suất lớn người ta sử dụng phổ biến
hệ thống khí xả điều khiển thủy lực do hệ thống này có nhiều ưu điểm:
+ Kết cấu nhỏ gọn đơn giản hơn nhiều so với cơ cấu điều khiển bằng trục cam,
đòn ghánh.
+ Điều khiển bằng thủy lực nên cơ cấu làm việc êm hơn so với các hệ thống thông
thường, tránh được sự va đập của các chi tiết, hạn chế sự hư hỏng do va đập, điều khiển
việc đóng mở xupáp chính xác, an toàn độ tin cậy cao.
Tuy nhiên hệ thống điều khiển thủy lực cũng có hạn chế sau:
Việc chế tạo máy nén thủy lực đòi hỏi độ chính xác cao, nhất là cặp lắp ghép
piston-xilanh phải kín khít để đảm bảo áp lực dầu.
2.4.5. Hệ thống khởi động
Muốn khởi động động cơ phải dùng một nguồn năng lượng bên ngoài để quay
động cơ tới tốc độ khởi động tức là tới một tốc độ đảm bảo cho nhiên liệu đưa vào động
cơ bốc cháy.
Tốc độ khởi động phụ thuộc vào phương pháp hình thành khí hỗn hợp, phương
pháp đốt cháy nhiên liệu, nhiệt độ không khí hút vào động cơ và nhiệt độ bản thân động
cơ. Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào cấu tạo của động cơ.
Để khởi động động cơ hiện nay người ta thường dùng các phương pháp sau:
Khởi động bằng tay quay, khởi động bằng điện, khởi động bằng động cơ xăng
phụ, khởi động bằng khí nén.
Đối với họ động cơ S70 MC-C là động cơ có công suất lớn nên người ta phải dùng
phương pháp khởi động bằng khí nén.
Để khởi động người ta đưa khí nén vào buồng đốt ở đầu thời kỳ sinh công, dùng
công dãn nở của khí nén làm piston chuyển động. Để phân phối khí nén đến các xilanh
người ta dùng một loại van đặc biệt.
Phương pháp này có ưu điểm là lực khởi động lớn, tuy nhiên hệ thống này rất cồng
kềnh và phức tạp nên chỉ áp dụng trên các động cơ cỡ lớn.
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 66 -
Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Hình 2.50. Sơ đồ hệ thống khởi động.
1. Máy nén khí
2. Van xả cặn
3,5 Bình chứa khí nén
4. Máy chính
6. Van giảm áp
7. Thiết bị tách dầu và nước.
Nguyên lý hoạt động:
Không khí từ máy nén trước khi được nạp vào bình chứa được đi qua thiết bị tách
dầu và nước (2). Hai máy nén khí (1) với chế độ tự động khởi động và dừng cung cấp
đảm bảo duy trì áp suất khí khởi động trong 2 bình chứa (3,5) là 30 bar, mỗi bình chứa
được trang bị van an toàn, van thổi nước ngưng và đồng hồ đo áp suất. Từ bình chứa
không khí nén có ba đường dẫn ra:
+ Một đường qua van giảm áp và van an toàn giảm áp suất xuống là 10 bar
sau đó nó được chia ra làm hai ngã một ngã (AP) cung cấp khí dùng để vệ sinh tuabin-
máy nén của động cơ, ngã còn lại đến thiết bị thử van nhiên liệu.
+ Một đường qua trạm giảm áp (trạm giảm áp bao gồm các thiết bị sau: van
một chiều, van giảm áp, van an toàn) giảm áp suất khí cung cấp từ 30 bar xuống 7 bar
nó được chia làm hai ngã, một ngã (C) vào van phân phối khởi động để điều khiển van
khởi động, một ngã khí an toàn cung cấp cho trường hợp dừng khẩn cấp.
1
2
3 4
5
6
7
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 67 -
+ Đường còn lại (A) là đường khí chính cung cấp đến van khởi động của
xilanh.
Hệ thống khởi động của động cơ thường có hai loại, một loại dùng van khởi động
tự động để khởi động, một loại dùng van điều khiển bằng khí nén để khởi động, họ động
cơ S7MC-C dùng phương pháp khởi động bằng van khởi động điều khiển bằng khí nén.
Sơ đồ của hệ thống này như hình vẽ sau:
Hình 2.51. Sơ đồ hệ thống khởi động bằng khí nén dùng
van điều khiển bằng khí nén.
1. Bình khí nén
2. Van khởi động chính
3. Đồng hồ đo áp suất
4. Trạm giảm áp
5. Đĩa chia khí khởi động
6. Van khởi động của xilanh.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Khí nén từ bình chứa khí khởi động (1) sau khi vào van khởi động chính (2) đi ra,
nó được chia làm 2 ngã, ngã (a) là đường khí chính (áp suất là 30 bar) đưa khí khởi
động đến các van khởi động của xilanh (6) và túc trực tại van khởi động, ngã (b) sau khi
qua trạm giảm áp để giảm áp suất xuống là 7 bar nó sẽ được dẫn đến đĩa chia khí khởi
động (5) (đĩa này có nhiệm vụ phân phối khí nén điều khiển vào van khởi động của
xilanh (6) đúng thời điểm) điều khiển việc đóng mở van khởi động của xilanh.
Cấu tạo các thiết bị chính trong hệ thống khởi động:
Van khởi động chính: dùng đ