Giáo trình Động cơ diesel tàu thuỷ 1 (Nghề: Sửa chữa máy tàu thuỷ - Trung cấp) - Trường Cao đẳng Cơ giới (2022)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:87

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Động cơ diesel tàu thuỷ 1 (Nghề: Sửa chữa máy tàu thuỷ - Trung cấp) cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Giới thiệu chung về động cơ Diesel dùng cho tàu thủy; Động cơ Diesel 4 kỳ; Động cơ Diesel 2 kỳ; Kết cấu động cơ Diesel; Các hệ thống phục vụ động cơ Diesel;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Động cơ diesel tàu thuỷ 1 (Nghề: Sửa chữa máy tàu thuỷ - Trung cấp) - Trường Cao đẳng Cơ giới (2022)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY 1 NGHỀ: SỬA CHỮA MÁY TÀU THỦY TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: / QĐ-CĐCG ngày … tháng.... năm…… của Trường cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) 1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2
LỜI GIỚI THIỆU Môn học được thực hiện sau khi học xong các mô đun, môn học: Hàn cơ bản, Tiện cơ bản, Thực hành nguội cơ bản. Động cơ Diesel 1 là môn học chuyên môn nghề rất quan trọng thuộc các mô đun, môn học đào tạo nghề. Môn học này cung cấp cho sinh viên các kiến thức về nguyên lý làm việc của động cơ Diesel, cấu tạo các bộ phận cơ bản của động cơ, sơ đồ và nguyên lý làm việc của các hệ thống phục vụ cho động cơ Diesel. Giới thiệu phương pháp kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa các bộ phân của hệ thống nâng hạ thùng xe và điều khiển thiết bị công tác xe cẩu. Trong quá trình biên soạn tài liệu không tránh khỏi những sai sót. Mọi ý kiến góp ý xin gửi về: Khoa Cơ Khí Động Lực, trường Cao đẳng nghề Cơ Giới Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun MĐ 18 của chương trình đào tạo nghề Sửa chữa máy tàu thủy ở cấp trình độ trung cấp nghề và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo, sau khi học tập xong mô đun này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp các môn học, mô đun khác của nghề. Quảng Ngãi, ngày tháng năm 2022 Tham gia biên soạn 1. Ngô Minh Việt Chủ biên 3
MỤC LỤC STT Nội dung Trang 1 Chương 1: Giới thiệu chung về động cơ Diesel dùng cho tàu thủy 12 1. Khái niệm và ưu nhược điểm của động cơ Diesel 12 2. Phân loại động cơ Diesel dùng trên tàu thủy 15 3. Các định nghĩa và quy ước trong môn học 16 2 Chương 2: Động cơ Diesel 4 kỳ 19 1. Các chi tiết cơ bản của động cơ Diesel 4 kỳ 20 2. Nguyên lý làm việc của động cơ Diesel 4 kỳ 22 3 Chương 3: Động cơ Diesel 2 kỳ 27 1. Nguyên lý làm việc của động cơ Diesel 2 kỳ 28 2. So sánh động cơ Diesel 2 kỳ và 4 kỳ. 32 4 Chương 4: Kết cấu động cơ Diesel 34 1. Các chi tiết chính thuộc phần tĩnh 35 2. Các chi tiết chính thuộc phần động 39 5 Chương 5: Các hệ thống phục vụ động cơ Diesel 52 1. Hệ thống phân phối khí 53 2. Hệ thống nhiên liệu 67 3. Hệ thống bôi trơn 75 4. Hệ thống làm mát 78 5. Hệ thống tăng áp 79 6. Hệ thống khởi động - đảo chiều 81 Các thuật ngữ - Tài liệu tham khảo 87 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY 1 4
Mã mô đun: MĐ 18 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí: Mô đun được bố trí dạy sau các môn học/ mô đun sau: Hàn cơ bản, Tiện cơ bản, Thực hành nguội cơ bản. - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề. Động cơ Diesel 1 là môn học chuyên môn nghề rất quan trọng thuộc các mô đun, môn học đào tạo nghề. Môn học này cung cấp cho sinh viên các kiến thức về nguyên lý làm việc của động cơ Diesel, cấu tạo các bộ phận cơ bản của động cơ, sơ đồ và nguyên lý làm việc của các hệ thống phục vụ cho động cơ Diesel - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Có ý nghĩa và vai trò quan trọng trong việc cung cấp một phần kiến thức, kỹ năng nghề, nghề sửa chữa máy tàu thủy - Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Công nghệ ô tô Mục tiêu của mô đun: - Kiến thức: A1. Trình bày được nguyên lý hoạt động của động cơ Diesel 4 kỳ và 2 kỳ. A2. Mô tả được cấu tạo cơ bản các chi tiết chính của động cơ Diesel. nắm vững nguyên lý làm việc của các hệ thống phục vụ động cơ Diesel tàu thuỷ. A3. Trình bày được các chi tiết chính của động cơ Diesel cụ thể. A4. Trình bày được các chi tiết chính của từng hệ thống phục vụ động cơ Diesel tàu thuỷ. - Kỹ năng: B1. Phân tích được nguyên lý hoạt động của động cơ Diesel 4 kỳ và 2 kỳ trên đồ thị công. B2. Phân tích được sự khác biệt về đặc điểm kết cấu giữa động cơ Diesel 4 kỳ và 2 kỳ. B3. Hình thành được các kỹ năng khai thácvận hành các hệ thống phục vụ động cơ. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề sửa chữa máy tàu thủy; C2. Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. 1. Chương trình khung nghề sửa chữa máy tàu thủy Thời gian học tập (giờ) Số tín chỉ Trong đó Tổng số Thực Tên môn Mã MH/ hành học, mô MĐ/HP Lý /thực tập/ Kiểm đun thuyết thí tra nghiệm/ bài tập I Các môn học chung 12 255 94 148 13 MH 01 Chính trị 2 30 15 13 2 MH 02 Pháp luật 1 15 9 5 1 MH 03 Giáo dục thể chất 1 30 4 24 2 Giáo dục quốc phòng - An MH 04 ninh 2 45 21 21 3 5
MH 05 Tin học 2 45 15 29 1 MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) 4 90 30 56 4 II Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Các môn học, mô đun cơ II.1 15 240 155 71 14 sở MH 07 Vẽ kỹ thuật 3 60 30 27 3 MH 08 Cơ kỹ thuật 4 60 40 16 4 MH 09 Vật liệu cơ khí 3 45 35 8 2 Dung sai và đo lường kỹ MH 10 2 30 20 8 2 thuật An toàn lao động và bảo vệ MH 11 3 45 30 12 3 môi trường Các môn học, mô đun II.2 56 1425 409 922 88 chuyên môn MH 12 Lý thuyết tàu 2 45 35 8 2 MH 13 Kỹ năng giao tiếp 2 30 20 8 2 MĐ 14 Vẽ trong Autocad 2 45 15 28 2 MĐ 15 Hàn - Nguội cơ bản 3 90 15 72 3 MĐ 16 Tiện cơ bản 1 45 5 38 2 MH 17 Tiếng Anh chuyên ngành 1 2 45 30 12 3 MH 18 Động cơ Diesel tàu thủy 1 3 60 40 16 4 Máy phụ và các hệ thống MH 19 2 45 30 13 2 trên tàu thủy MH 20 Công nghệ sửa chữa 2 30 24 4 2 MH 21 Điện tàu thủy 3 60 38 19 3 MH 22 Hệ thống động lực tàu thủy 3 45 30 12 3 Tháo động cơ Diesel tàu MH 23 2 60 6 50 4 thủy Sửa chữa các chi tiết tĩnh MĐ 24 1 45 6 35 4 của động cơ Diesel tàu thủy Sửa chữa các chi tiết động MĐ 25 1 45 6 35 4 của động cơ Diesel tàu thủy Sửa chữa hệ thống phân MĐ 26 2 45 8 33 4 phối khí tàu thủy MĐ 27 Sửa chữa máy nén khí 1 30 6 20 4 Sửa chữa hệ thống nhiên MĐ 28 2 45 8 33 4 liệu Diesel tàu thủy MĐ 29 Sửa chữa hệ thống bôi trơn 2 45 8 33 4 MĐ 30 Sửa chữa hệ thống làm mát 2 45 9 32 4 Sửa chữa hệ thống khởi MĐ 31 3 60 10 46 4 động và đảo chiều tàu thủy Sửa chữa máy phân ly dầu- MĐ 32 1 30 4 24 2 nước 6
MĐ 33 Sửa chữa máy lọc dầu 1 30 4 24 2 Sửa chữa thiết bị điện tàu MĐ 34 1 45 8 33 4 thủy Lắp ráp tổng thành động cơ MĐ 35 3 60 10 46 4 Diesel Vận hành động cơ Diesel MĐ 36 1 30 6 22 2 tàu thủy MĐ 37 Sửa chữa hệ thống lái 1 30 6 22 2 MĐ 38 Sửa chữa hệ thống tời 1 30 6 22 2 MĐ 39 Sửa chữa hệ trục tàu thủy 1 30 6 22 2 MĐ 40 Thực tập 1 5 180 15 161 4 Tổng cộng: 83 1920 663 1142 115 2. Chương trình chi tiết mô đun Thời gian (giờ) Tên các Số TT chương, thực hành, thí Tổng Lý Kiểm mục nghiệm, thảo số thuyết tra luận, bài tập 1 Chương 1: Giới thiệu chung về động cơ 3 3 0 0 Diesel dùng cho tàu thủy 1. Khái niệm và ưu nhược điểm của 1 1 động cơ Diesel 2. Phân loại động cơ Diesel dùng trên 1 1 tàu thủy 3. Các định nghĩa và quy ước trong môn 1 1 học 2 Chương 2: Động cơ Diesel 4 kỳ 5 5 0 0 1. Các chi tiết cơ bản của động cơ Diesel 2 2 4 kỳ 2. Nguyên lý làm việc của động cơ 3 3 Diesel 4 kỳ 3 Chương 3: Động cơ Diesel 2 kỳ 5 4 0 1 1. Các chi tiết cơ bản của động cơ Diesel 1,5 1,5 2 kỳ 2. Nguyên lý làm việc của động cơ 2,0 2,0 Diesel 2 kỳ 3. So sánh động cơ Diesel 2 kỳ và 4 kỳ. 0,5 0,5 4 Chương 4: Kết cấu động cơ Diesel 20 12 7 1 1. Các chi tiết chính thuộc phần tĩnh 7 5 2 2. Các chi tiết chính thuộc phần động 12 7 5 5 Chương 5: Các hệ thống phục vụ động cơ 27 16 9 2 Diesel 1. Hệ thống phân phối khí 5 2 3 7
2. Hệ thống nhiên liệu 5 2 3 3. Hệ thống bôi trơn 3 3 0 4. Hệ thống làm mát 3 3 0 5. Hệ thống tăng áp 2 2 0 6. Hệ thống khởi động - đảo chiều 5 2 3 7. Bộ điều tốc 2 2 0 Cộng 60 40 16 4 3. Điều kiện thực hiện mô đun: 3.1. Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Phòng học chuyên môn có đầy đủ điều kiện giảng dạy và học tập mô đun, Đáp ứng phòng học chuẩn 3.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ.... 3.3. Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình thực hành, bộ dụng cụ nghề sửa chữa máy tàu thủy,… - Học liệu: + Hình ảnh minh họa kết cấu các chi tiết chính của động cơ Diesel. + Một số trang mạng Internet,… + Ảnh, CD ROM cấu tạo các hệ thống của động cơ Diesel + Phiếu kiểm tra - Dụng cụ: + Bộ dụng cụ cầm tay nghề sửa chữa máy tàu thủy + Máy chiếu, máy vi tính + Phòng học chuyên môn + Mô hình, chi tiết thật để giảng dạy lý thuyết trên lớp. + Động cơ Diesel thực tế trong xưởng thực hành. 3.4. Các điều kiện khác: Cơ sở bảo dưỡng, sửa chữa ô tô có đầy đủ trang thiết bị hiện đại để người học thực tập nâng cao tay nghề. 4. Nội dung và phương pháp đánh giá: 4.1. Nội dung: - Kiến thức: + Nguyên lý hoạt động của động cơ Diesel 4 kỳ và 2 kỳ theo sơ đồ nguyên lý và theo đồ thị công. + Kết cấu các chi tiết cơ bản của động cơ Diesel. + Nguyên lý hoạt động của các hệ thống phục vụ động cơ Diesel. + Qua các bài kiểm tra viết hoặc trắc nghiệm đạt yêu cầu 60% - Kỹ năng: + Phân biệt động cơ Diesel 4 kỳ và 2 kỳ. + Vận hành các hệ thống phục vụ động cơ Diesel. + Chuẩn bị, bố trí và sắp xếp nơi làm việc vệ sinh, an toàn và hợp lý + Qua sản phẩm kiểm tra, chẩn đoán các sai hỏng đạt yêu cầu kỹ thuật 90% và đúng thời 8
gian quy định - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp. + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. + Chấp hành nghiêm túc các quy định về kỹ thuật, an toàn và tiết kiệm trong bảo dưỡng, sửa chữa; + Có tinh thần trách nhiệm hoàn thành công việc đảm bảo chất lượng, đúng thời gian + Cẩn thận, chu đáo trong công việc, luôn quan tâm đúng, đủ không xảy ra sai sót. 4.2. Phương pháp: Người học được đánh giá tích lũy môn học như sau: 4.2.1. Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. - Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Cơ giới như sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 4.2.2. Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp Hình thức Chuẩn đầu ra Số Thời điểm đánh giá tổ chức kiểm tra đánh giá cột kiểm tra Thường xuyên Viết/ Tự luận/ A1, C1, C2 1 Sau 8 giờ. Thuyết trình Trắc nghiệm/ Báo cáo Định kỳ Viết và Tự luận/ A2, B1, C1, C2 3 Sau 13 giờ thực hành Trắc nghiệm/ thực hành Kết thúc môn Vấn đáp và Vấn đáp và A1, A2, A3, B1, B2, 1 Sau 60 giờ học thực hành thực hành C1, C2, trên mô hình 4.2.3. Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học được chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân. - Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học nhân 9
với trọng số tương ứng. Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 10 theo quy định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ. 5. Hướng dẫn thực hiện môn học 5.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Sửa chữa máy tàu thủy. 5.2. Phương pháp giảng dạy, học tập môn học 5.2.1. Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm…. * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập thực hành theo nội dung đề ra. - Khi giải bài tập, làm các bài Thực hành, thí nghiệm, bài tập:... Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu và sửa sai tại chỗ cho nguời học. - Sử dụng các mô hình, học cụ mô phỏng để minh họa các bài tập ứng dụng các hệ truyền động dùng điện tử công suất, các loại thiết bị điều khiển. * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra. * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm. 5.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau: - Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực hiện bài thực hành và báo cáo kết quả - Tham dự tối thiểu 70% các giờ giảng tích hợp. Nếu người học vắng >30% số giờ tích hợp phải học lại mô đun mới được tham dự kì thi lần sau. - Tự học và thảo luận nhóm: Là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 2-3 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm. - Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ. - Tham dự thi kết thúc môn học. - Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. 6. Tài liệu tham khảo: 1]. Trịnh Đình Bích, Nguyễn Trung Cương, Vũ Hải Phong, Nguyễn Văn Tuấn, Động cơ 10
Diesel tàu thủy, Trường Đại học Hàng hải, 1997. [2]. Nguyễn Trung Cương, Động cơ Diesel tàu thủy, NXB Giao thông vận tải, 2010, Hà Nội. [3]. Nguyễn Đức Ca, Động cơ Diesel tàu thủy, NXB GD, 2014, Hà Nội. Cấu tạo động cơ diesel tàu thủy Lưu Đức Luận - 1980 [4]. Động cơ diesel tàu thủy Trịnh Đình Bích, Nguyễn Văn Tuấn - 1998 [5]. Động cơ diesel tàu thủy - Đại học GTVT TP.HCM – 2008 [6]. Động cơ Diesel tàu thủy, Trường Đại học Hàng hải, 1997 - Trịnh Đình Bích, Nguyễn Trung Cương, Vũ Hải Phong, Nguyễn Văn Tuấn [7]. Động cơ Diesel tàu thủy, NXB Giao thông vận tải, 2010, Hà Nội - Nguyễn Trung Cương [8]. Động cơ Diesel tàu thủy, NXB GD, 2014, Hà Nội - Nguyễn Đức Ca CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ DIESEL DÙNG CHO TÀU THỦY Mã MĐ: MĐ18-01 Giới thiệu: 11
- Động cơ diesel là một trong những loại động cơ hiện nay được sử dụng cho tàu thủy, giúp di chuyển trên biển, đạt tốc độ momen cao nhưng mức tiêu hao nhiên liệu ít, giúp tiết kiệm chi phí vận hành. Mục tiêu: - Phân loại được động cơ Diesel một cách hợp lý. Trình bày được các thuật ngữ và thông số cơ bản thường dùng trong động cơ Diesel một cách rõ ràng. - Phân tích được ưu nhược điểm của các loại động cơ. - Rèn luyện tính cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực trong học tập, phát huy khả năng làm việc theo nhóm. Phương pháp giảng dạy và học tập bài mở đầu - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ phân loại được động cơ Diesel một cách hợp lý. Trình bày được các thuật ngữ và thông số cơ bản thường dùng trong động cơ Diesel một cách rõ ràng. Phân tích được ưu nhược điểm của các loại động cơ - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực hiện bài học - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học chuyên môn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có Kiểm tra và đánh giá bài học - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.  Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: không có  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có  Kiểm tra định kỳ thực hành: không có Nội dung chính: CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ DIESEL DÙNG CHO TÀU THỦY 1. Khái niệm và ưu nhược điểm của động cơ Diesel 1.1 Giới thiệu về các loại động cơ Diesel 12
Các nhãn hiệu động cơ cho biết kích thước chủ yếu, kết cấu đặc biệt của động cơ. + Các động cơ do Cộng hoà liên bang Nga chế tạo: H-động cơ bốn kỳ; 3- động cơ hai kỳ; r- động cơ chính; P - động cơ đảo chiều; C - động cơ có khớp nối đảo chiều; n- truyền động qua hộp số; K- đầu chữ thập; H- động cơ tăng áp; số đầu-số xi lanh, các chữ cái đặc trưng cho động cơ, phần phân số - tử số là đường kính xi lanh, mẫu số là hành trình piston, cm. Các số sau phân số là số kiểu loại động cơ. Ví dụ động cơ diesel tàu thuỷ 8 xi lanh có đầu chữ thập, tự đảo chiều, có tăng áp, kiểu thứ 3, đường kính xi lanh 740 mm và hành trình piston 1600 mm có nhãn hiệu: 83KPH 74/160-3. Tại một vài nhà máy chế tạo động cơ của Cộng hoà liên bang Nga ngoài nhãn hiệu theo chuẩn còn sử dụng nhãn hiệu của nhà máy. Ví dụ: Nhãn hiệu của nhà máy 3P-6 ứng với nhãn hiệu chuẩn 63KPH74/160; nhãn hiệu của nhà máy điezen 143100 ứng với nhãn hiệu chuẩn là 103H20,7/(2x25,4)- động cơ hai kỳ đối hướng, không tự đảo chiều, tăng áp liên hợp có đường kính xi lanh 207 mm, hành trình mỗi piston 254 mm. Theo nhãn hiệu nhà máy động cơ 350 dùng trên tàu thuỷ ứng với nhãn hiệu chuẩn là 6LII 131,8/33- động cơ 4 kỳ không tự đảo chiều có tăng áp bằng tua bin khí thải; 6 xi lanh; đường kính xi lanh 318 mm; hành trình piston 330 mm. + Các động cơ hãng SKL chế tạo: D-điezen; V- bốn kỳ; Z- hai kỳ; K- hành trình piston bé (S/D1,3); A- có tăng áp; S- có bộ li hợp đảo chiều; U- tự đảo chiều; số đầu- số xi lanh; số thứ 2- hành trình piston, cm; số thứ 3- số lần cải tiến. Ví dụ: 6NVD36AU- động cơ diesel bốn kỳ, 6 xi lanh, hành trình piston 36 cm, có tăng áp, tự đảo chiều, có tỷ số S/D>1,3. + Các động cơ hãng SKODA chế tạo: S- không tự đảo chiều; R- đảo chiều; L- máy quay trái; P- máy quay phải; PN- tăng áp bằng tua bin khí xả; số đầu- số xi lanh; số thứ 2- đường kính xi lanh, mm; số La mã - số lần cải tiến. Ví dụ: 6L350PN- động cơ tăng áp bằng tua bin khí xả, có chiều quay trái, 6 xi lanh, đường kính xi lanh 350 mm. + Các động cơ hãng BURMEISTER & VAIN chế tạo: M- động cơ bốn kỳ; V- động cơ hai kỳ; F- có đảo chiều; T- đầu chữ thập; B- có tua bin tăng áp tua bin khí thải; 1- động cơ phụ; số đầu- chỉ số xi lanh; số thứ 2- chỉ đường kính xi lanh, cm; số thứ 3- hành trình piston, cm (nếu có 3 số), nếu có 2 số thì số đầu chỉ đường kính xi lanh, số sau là hành trình piston. Ví dụ: 21MTBF30- động cơ tàu thuỷ, bốn kỳ, tăng áp, có guốc trượt, đường kính xi lanh D=21 cm, hành trình piston S=30 cm. Ví dụ: 874VTBF 160 (theo chuẩn Cộng hoà liên bang Nga: 8HKPH74/160) là động cơ diesel hai, 8 xi lanh, tác động đơn, có guốc trượt, có tăng áp tua bin khí xả, tự đảo chiều, đường kính xi lanh 740 mm, hành trình piston 1600 mm. + Các động cơ hãng Sunzer chế tạo: B- động cơ bốn kỳ; Z- động cơ hai kỳ; D- đảo chiều; S- có đầu chữ thập; T- động cơ hình thùng; A- có tăng áp bằng tua bin khí thải; V- động cơ chữ V; H- động cơ phụ; G- động cơ kèm theo hộp số; M- động cơ không có guốc trượt, hành trình ngắn; số đầu- chỉ đường kính xi lanh, cm; số sau là hành trình piston, cm. + Các động cơ hãng MAN chế tạo: V- động cơ bốn kỳ; Z- động cơ hai kỳ; K- động cơ có đầu chữ thập; O- động cơ hình thùng; C, D, E-đ ộng cơ có tăng áp thấp, trung bình và cao; L-có làm mát không khí tăng áp; T- có buồng đốt phân cách; số đầu- số xi lanh; tử số 13
của phân số- đường kính xi lanh, cm; mẫu số- hành trình piston, cm. Ví dụ: Động cơ K6Z57/80C (6ẦKPH 57/80) là động cơ có đầu chữ thập, 6 xi lanh, hai kỳ, với đường kính xi lanh 570 mm, hành trình piston 800 mm, có tăng áp bằng tua bin khí xả. + Các động cơ hãng MITSUBSHI của Nhật chế tạo: T- không có đầu chữ thập; C- có đầu chữ thập; U- quét thẳng qua xupáp; E- tăng áp tua bin khí xả; V- động cơ chữ V; W- động cơ chữ W; Z- kết cấu mới; A, C cuối cùng- cải tiến lần thứ 1, 2; tử số của phân số- đường kính xi lanh, mm; mẫu số- hành trình piston, mm. + Các động cơ hãng DOCKSFORD của Anh chế tạo: PJ-tên người thiết kế đầu tiên; N-có bố trí bơm quét bên hông; T, J-tăng áp tua bin khí xả; số đầu: đường kính xi lanh, cm; số cuối-số xi lanh; các động cơ diesel hai kỳ đều có guốc trượt, piston đối đỉnh. + Các động cơ hãng STORK của Hà lan chế tạo: R-bốn kỳ; T - hai kỳ; B- buồng cháy xoáy lốc; H- buồng cháy kiểu Hexman; O- tự đảo chiều; o- tăng áp tua bin khí xả; K- làm mát không khí tăng áp (động cơ bốn kỳ); L-quét thẳng qua xupáp; số đầu-ố xi lanh; tử số của phân số-ường kính xi lanh, cm; mẫu số-ành trình piston, cm. + Các động cơ hãng FIAT của Italia chế tạo: S, SS-động cơ có tăng áp; T-ó bàn trượt và đường kính xi lanh đến 600 mm; C, B-ộng cơ được cải tiến; R-ộng cơ bốn kỳ, đảo chiều. số-đường kính xi lanh. Ví dụ: 480TS; B680S; 900S. + Các động cơ hãng GOTAVERKEN của Thuỵ điển chế tạo: DM- diesel; V-tác dụng đơn giản; G-c ó bàn trượt; U- có tăng áp; S- bệ và giá động cơ hàn; A- bệ hàn, còn giá đúc; tử số của phân số- đường kính xi lanh; mẫu số- hành trình piston, mm; số tiếp theo- số xi lanh. Ví dụ: DM 520/900 VGA-U. 1.2. Ưu nhược điểm của động cơ Diesel Ưu điểm: - Hiệu suất có ích cao: Đối với động cơ diesel hiện đại hiệu suất có ích có thể đạt 40 - 45% trong khi đó hiệu suất của thiết bị động lực tua bin hơi chỉ 22 + 28%, của thiết bị máy hơi nước không quá 16%, của thiết bị tua bin khí khoảng 30%. - Nếu hai động cơ đốt trong và đốt ngoài cùng công suất thì động cơ đốt trong gọn và nhẹ hơn nhiều (vì không cần các thiết bị phụ khác như động cơ đốt ngoài, như nồi hơi, buồng cháy, máy nén, thiết bị ngưng hơi ...). - Tính cơ động cao: Khởi động nhanh và luôn luôn ở trạng thái sẵn sàng khởi động. Có thể điều chỉnh kịp thời công suất theo phụ tải. - Dễ tự động hoá và điều khiển từ xa. - Ít gây nguy hiểm khi vận hành (ít có khả năng gây hoả hoạn và nổ vỡ thiết bị). - Nhiệt độ xung quanh tương đối thấp tạo điều kiện tốt cho thợ máy làm việc. - Không tốn nhiên liệu khi ngừng động cơ. - Không cần nhiều người vận hành bảo dưỡng. Nhược điểm: - Khả năng quá tải kém (thường không quá 10% về công suất, 3% về vòng quay trong thời gian một giờ). - Không ổn định khi làm việc ở tốc độ thấp. 14
- Rất khó khởi động khi đã có tải. - Công suất lớn nhất của thiết bị không cao lắm (công suất của động cơ đốt trong không vượt quá 40 + 45 ngàn mã lực hoặc 30 + 37 ngàn KW). - Yêu cầu nhiên liệu dùng cho động cơ đốt trong tương đối khắt khe và đắt tiền. - Cấu tạo của động cơ đốt trong tương đối phức tạp, yêu cầu chính xác cao. - Động cơ làm việc khá ồn, nhất là động cơ cao tốc. - Yêu cầu thợ máy phải có trình độ kỹ thuật cao. 2. Phân loại động cơ Diesel dùng trên tàu thủy Động cơ điezen tàu thuỷ có thể phân loại theo các dấu hiệu đặc trưng chủ yếu sau: - Theo cách thực hiện chu trình công tác: phân ra động cơ bốn kỳ, hai kỳ; động cơ bốn kỳ chu trình công tác hoàn thành sau bốn hành trình của piston, động cơ hai kỳ chu trình công tác được thực hiện sau hai hành trình của piston; - Theo phương pháp tác động: + Tác động đơn: chu trình công tác thực hiện chỉ trong một khoang xi lanh ở phía trên piston; + Tác động kép: chu trình công tác được thực hiện ở hai khoang của xi lanh, nghĩa là phần phía trên piston và phần phía dưới piston, phương án này không được sử dụng trên đội tàu biển do phức tạp và ứng suất nhiệt lớn; + Với phương án piston đối hướng trong một xi lanh thì buồng cháy chung được bố trí tại ĐCT; - Theo phương pháp nạp khí vào xi lanh phân ra: + Không tăng áp: không khí nạp vào xi lanh được thực hiện nhờ piston hút không khí môi trường xung quanh, phương án này được dùng cho một số động cơ công suất nhỏ; + Có tăng áp: không khí nạp vào xi lanh có áp suất cao nhờ máy nén tăng áp dẫn động bằng cơ giới hoặc tua bin khí thải, phương án này được dùng rộng rãi cho tất cả các loại động cơ, đặc biệt là động cơ diesel tàu thủy có công suất vừa và lớn; - Theo phương pháp phân bố xi lanh phân ra: + Xi lanh phân bố một hàng thẳng đứng; + Xi lanh phân bố thành hai hàng song song hay phân bố hai hàng dạng chữ V; + Phân bố nhiều hàng với các dạng khác nhau (chữ X, W, A). - Theo kết cấu buồng cháy phân ra: + Buồng cháy thống nhất (được sử dụng chủ yếu đối với động cơ có công suất trung bình và công suất lớn); + Buồng cháy bán phân cách (với động cơ có buồng cháy trên đỉnh piston); + buồng cháy phân cách có hai hoặc nhiều khoang buồng cháy (sử dụng cho các động cơ cao tốc có công suất nhỏ); - Theo kết cấu cơ cấu piston-thanh truyền khuỷu phân ra: + Động cơ hình thùng: phần dẫn hướng là thân piston, lực pháp tuyến khí cháy truyền lên thành xi lanh thông qua thân piston; + Động cơ có đầu chữ thập: phần dẫn hướng là con trượt của đầu chữ thập, con trượt 15
dịch chuyển song song với bề mặt trượt và truyền áp lực lên thành thanh trượt; - Theo sự thay đổi hướng quay trục khuỷu phân ra: + Động cơ không tự đảo chiều: trục khuỷu động cơ quay theo 1 chiều (thường dùng đối với động cơ diesel phụ hoặc động cơ chính làm việc với chong chóng biến bước); + Động cơ tự đảo chiều: chiều quay trục khuỷu được thay đổi nhờ thiết bị đảo chiều, thiết bị đảo chiều được thay đổi nhờ pha phối khí (với động cơ chính tàu thuỷ truyền trực tiếp đến chân vịt); - Theo số vòng quay trục khuỷu phân ra: + Động cơ thấp tốc: n < 350 v/ph.; + Động cơ trung tốc: n 350:750 v/ph.; + Động cơ cao tốc: n = 750:2500 v/ph.; - Theo công dụng phân ra: + Động cơ chính tự đảo chiều truyền động trực tiếp tới chong chóng; + Động cơ chính không tự đảo chiều lai máy phát hay chong chóng biến bước; + Động cơ phụ không đảo chiều dẫn động cơ cấu phụ (máy phát, máy nén và các thiết bị khác). 3. Các định nghĩa và quy ước trong môn học 3.1 Điểm chết của piston Khi động cơ hoạt động, piston chuyển động tịnh tiến qua lại trong xilanh. Vị trí piston dừng lại để đổi chiều chuyển động gọi là điểm chết của piston. - Điểm chết trên (viết tắt là ĐCT) là vị trí đỉnh piston khi piston cách xa đường tâm trục khuỷu nhất. - Điểm chết dưới (viết tắt là ĐCD) là vị trí đỉnh piston khi piston gần đường tâm trục khuỷu nhất. 3.2 Hành trình của piston Là khoảng cách giữa điểm chết trên và điểm chết dưới. Hành trình của Piston S phụ thuộc vào bán kính của trục khuỷu: S = 2R (bằng đường kính vòng tròn do tâm cổ thanh truyền vạch ra khi quay quanh đường tâm trục khuỷu). 3.3 Thể tích công tác của xilanh Thể tích công tác VS là thể tích bên trong xilanh có được do piston chuyển động giữa hai điểm chết trên và chết dưới. Đối với động cơ chỉ một xilanh: VS = π D2S/4 Trong đó: D Đường kính xilanh (mm) S Hành trình của piston (mm) Đường kính xilanh D và hành trình piston S được coi là những kích thước chính, kích thước cơ bản của động cơ (vì qua đó xác định được thể tích làm việc của xilanh). 3.4 Thể tích buồng đốt Thể tích buồng đốt VC (còn gọi là thể tích nén) là thể tích được tạo ra bởi không gian 16
giữa nắp xilanh, đỉnh piston và sơmi xilanh khi piston ở điểm chết trên. 3.5 Thể tích toàn bộ của xilanh Thể tích toàn bộ Va (còn gọi là thể tích nén) là thể tích được tạo ra bởi không gian giữa nắp xilanh, đỉnh piston và sơmi xilanh khi piston ở điểm chết dưới. Va: Bao gồm thể tích buồng đốt và thể tích công tác. Va = Vmax = Vc + Vs 3.6 Tỷ số nén của động cơ Là tỷ số giữa thể tích toàn bộ của xilanh và thể tích của buồng đốt. Tỷ số nén thể hiện khi piston đi từ ĐCD lên ĐCT thì không khí trong xilanh bị nén lại bao nhiêu lần, tỷ số nén bằng 15 + 22. Tỷ số nén có một ý nghĩa rất quan trọng đối với quá trình làm việc của động cơ. Nó ảnh hưởng rất nhiều đến những thông số khác của động cơ, đặc biệt là vấn đề lợi dụng có hiệu quả nhiệt lượng do nhiên liệu toả ra trong buồng đốt. 3.7 Quá trình công tác: Quá trình công tác: của động cơ là hỗn hợp những biến đổi xảy ra đối với môi chất công tác trong xilanh động cơ, cũng như trong hệ thống gắn liền với xilanh như hệ thống nạp và hệ thống thải. Trong động cơ sự biến đổi từ hóa năng của nhiên liệu sang công cơ học được thực hiện nhờ môi chất công tác, môi chất này luôn luôn biến đổi về chất cũng như về lượng như thay đổi về nhiệt độ, về áp suất, về trọng lượng, về thành phần hóa học. Quá trình công tác gồm nhiều bộ phận riêng rẽ kế tiếp nhau theo một trật tự nhất định và được lặp đi lặp lại có tính chu kỳ. 3.8 Chu trình công tác Chu trình công tác của động cơ là tổng cộng tất cả những phần của các quá trình biến đổi xảy ra trong xilanh động cơ làm thay đổi trạng thái của môi chất công tác, tính từ lúc môi chất được bắt đầu nạp vào cho tới lúc ra khỏi xilanh. Chu trình công tác lặp đi lặp lại trong suốt thời gian động cơ hoạt động, nó có tính chất chu kì. 3.9 Kỳ Kỳ là một phần của chu trình công tác xẩy ra trong thời gian một hành trình của piston. Được đánh dấu bằng 2 vị trí ĐCT và ĐCD của piston. (nếu động cơ chỉ có một piston trong xilanh). Số kỳ là số hành trình cần thiết của piston đề hoàn thành một chu trình công tác. Ví dụ: Nếu động cơ phải cần bốn hành trình của piston để hoàn thành một chu trình công tác thì gọi là động cơ 4 kỳ, nếu chỉ cần hai hành trình của piston thì gọi là động cơ 2 kỳ. 17
Câu hỏi ôn tập - bài tập Câu 1: Trình bày ưu nhược điểm của động cơ Diesel? Câu 2: Phân loại động cơ Diesel dùng trên tàu thủy? Cấu 3: Trình bày các định nghĩa và quy ước trong môn học CHƯƠNG 2: ĐỘNG CƠ DIESEL 4 KỲ Mã MĐ: MĐ18-02 Giới thiệu: - Động cơ diesel 4 kỳ là loại động cơ diesel hoàn thành một chu trình công tác phải dùng 4 hành trình piston tương ứng với hai vòng quay tức 720 o góc quay trục khuỷu. - Chu trình công tác của động cơ diesel 4 kỳ gồm 4 quá trình: nạp, nén, nổ (cháy giãn nở) sinh công, xả. Mục tiêu: - Trình bày được cấu tạo cơ bản của động cơ Diesel 4 kỳ. - Phân tích được nguyên lý làm việc của động cơ 4 kỳ, phân tích được trên đồ thị 18
công. - Rèn luyện tính kiên trì, cẩn thận và tích cực sáng tạo trong học tập, phát huy khả năng làm việc theo nhóm. Phương pháp giảng dạy và học tập bài mở đầu - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ cấu tạo cơ bản của động cơ Diesel 4 kỳ. Phân tích được nguyên lý làm việc của động cơ 4 kỳ, phân tích được trên đồ thị công. - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực hiện bài học - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học chuyên môn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có Kiểm tra và đánh giá bài học - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.  Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có  Kiểm tra định kỳ thực hành: không có Nội dung chính: 1 Các chi tiết cơ bản của động cơ Diesel 4 kỳ 1.1 Các chi tiết ở phía ngoài động cơ Các chi tiết cố định gồm: bệ, khung, khối xi lanh, nắp và các chi tiết liên kết chúng với nhau. Bệ động cơ được bắt chặt với khung bệ trong buồng máy. Trục khuỷu được đặt trên các ổ đỡ, các ổ đỡ trục khuỷu được bố trí trên khung bệ động cơ. Đối với động cơ nhỏ ổ đỡ trục khuỷu được đúc rời từng chiếc gọi là ổ đỡ treo, với động cơ lớn ổ đỡ được chế tạo bằng cách hàn hoặc đúc ngay trên bệ đỡ. Với khung kín thì phần dưới của ổ đỡ nó có bố trí máng lót. Phần dưới các máng lót có bố trí các lỗ cấp dầu bôi trơn. 19
Với các khung hở máng lót được chế tạo rời bằng thép tấm và lắp ghép với phần dưới khung bằng các guzông. Phần dưới của khung bệ dùng làm thùng góp dầu chảy từ các chi tiết chuyển động xuống (gọi là các te). Khung thân đặt trên khung bệ được chế tạo bằng cách đúc từ gang hoặc thép, có thể hàn từ các tấm thép. Khung thân động cơ thấp tốc được chế tạo thành các khối riêng và được lắp ghép lại với nhau theo dạng chữ A hoặc dạng khối. Xi lanh được bố trí trong khung thân. Khoảng giữa các khung thân được che kín bằng các nắp thép, đối với động cơ lớn trên các nắp có bố trí cửa kiểm tra và van an toàn tránh áp suất cao trong các te. Các te là phần không gian phía dưới của khung bệ và khung thân thường dùng để chứa dầu bôi trơn tuần hoàn. Với các kết cấu hiện đại khung thân được chế tạo thành khối hoặc một khối để nâng cao độ vững chắc của các te. Xi lanh gồm vỏ bọc phía ngoài và ống lót phía trong. Ông lót xi lanh được ép vào sơ mi xi lanh, giữa chúng là khoang trống cho nước tuần hoàn. Ông lót thường được chế tạo từ gang kết cấu Peclít hay gang có mạ Crôm và Niken. Xi lanh được chế tạo riêng biệt hoặc đúc thành khối (phụ thuộc vào loại động cơ). Xi lanh, thân và bệ được liên kết với nhau bằng các bu lông dài. Do áp lực khí lên buồng cháy nên khung động cơ chịu kéo, dùng bu lông liên kết nối xi lanh, thân, bệ cho phép giảm lực kéo của chúng. Các bu lông liên kết siết chặt với lực lớn hơn so với lực phát sinh của khí cháy sinh ra trong xi lanh, do đó khối xi lanh và khung thân chịu nén. Nắp xi lanh dùng để đóng kín thể tích công tác, nắp xi lanh có bố trí xupáp nạp, xả, khởi động, an toàn, vòi phun nhiên liệu, van chỉ thị. Nắp xi lanh có kết cấu phức tạp, có các khoang trống để nước tuần hoàn, các gân tăng độ bền và các lỗ để lắp với các đường ống khác. Nắp chịu ứng suất nhiệt và cơ lớn, bởi thế vật liệu để chế tạo nó cần phải có giới hạn bền và hệ số dẫn nhiệt cao, hệ số giản dài nhỏ, chịu nhiệt tốt. 1.2 Các chi tiết ở phía trong động cơ Các chi tiết chuyển động chủ yếu gồm: piston và các chi tiết lắp trên nó, thanh nối, đầu chữ thập, thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà, với động cơ hình thùng không có thanh nối và đầu chữ thập. Piston là chi tiết tiếp nhận lực khí cháy và truyền lực đến thanh truyền, trục khuỷu. Piston làm việc trong điều kiện chịu lực nặng nề, chịu nhiệt cao. Thể tích công tác được bao bởi đáy nắp xi lanh, đỉnh piston và phần bề mặt làm việc của xi lanh khi piston ở điểm chết trên gọi là buồng cháy nhiên liệu. Về mặt kết cấu và công nghệ chế tạo thì piston là chi tiết phức tạp, kim loại dùng để chế tạo piston cần phải đảm bảo cơ tính khi nhiệt độ cao truyền nhiệt và chịu mòn tốt. Piston gồm phần đầu và phần dẫn hướng. Đỉnh và bề mặt bên bố trí tại phần đầu piston. Trên bề mặt bên bố trí các rãnh xéc măng khí và xéc măng dầu. Với động cơ thấp tốc tải lớn phần đầu piston thường được chế tạo từ thép chịu nhiệt, phần dẫn hướng thường được chế tạo từ gang hoặc hợp kim nhôm. Xéc măng khí đảm bảo làm kín và truyền nhiệt từ đầu piston đến bề mặt ống lót xi 20