17

CHƯƠNG 2
KẾT CẤU PHẦN TĨNH CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL

2.1 BỆ MÁY

- Bệ máy liên kết chặt thân động cơ với các chi tiết tĩnh và chịu tác dụng các lực của các
chi tiết chuyển động. Nó còn là nơi chứa dầu nhờn bôi trơn. Vì vậy, bệ máy phải có độ bền,
độ cứng vững thích hợp để chịu được lực uốn theo chiều dọc.

Hình 2.2: Kết cấu bệ máy động cơ cỡ lớn
- Bệ máy của động cơ cỡ lớn, thấp tốc được chế tạo từ các tấm thép hàn, do đó có thể
giảm được trọng lượng và tăng độ cứng cho bệ máy. Cấu tạo chung của bệ máy bao gồm các
dầm dọc và dầm ngang, trên đó có bố trí các ổ đỡ chính, các dầm ngang này còn có tác dụng
tăng độ cứng vững theo chiều ngang cho bệ máy. Các dầm ngang chia các bệ máy thành các
khoang tương ứng với số xilanh của động cơ.

Hình 2.3: Kết cấu vách ngang của bệ máy động cơ lớn
- Bệ máy có chiều dài lớn của các động cơ nhiều xilanh thường được đúc thành nhiều
đoạn, rồi được liên kết cứng với nhau bằng các bu lông.
- Đối với các động cơ trung, cao tốc công suất không lớn lắm bệ máy thường được đúc
bằng gang hay có kết cấu hàn - đúc.
18 Hình 2.4: Kết cấu bệ máy động cơ cỡ nhỏ
- Bệ máy và thân động cơ được liên kết với nhau bằng các bu lông hay các gu giông liên
kết toàn khung.
- Phần dưới của bệ máy là cacte để chứa dầu bôi trơn, do đó các khoang của bệ máy
thông nhau. Bệ máy có thể có các đáy chứa dầu đúc liền với nó (Hình 2.4) hay được chế tạo

Bạc lót thành dày được chế tạo bằng gang, và mặt trong có đúc một lớp ba bít hay các
hợp kim mềm khác. Giữa 2 nửa bạc lót thường có bố trí các căn đệm để điều chỉnh khe hở
dầu khi cần thiết.
Bạc lót thành mỏng được chế tạo bằng thép (Steel backing shell), phía trong là lớp kim
loại (Bearing metal), tiếp theo là một lớp Niken (Nickel barrier), rồi được phủ một lớp kẽm
(Galvanised layer), mặt ngoài cùng được tráng một lớp chống mòn (Anti-corrosion layer)
mỏng để giảm thời gian chạy rà.

Hình 2.7: Kết cấu bạc lót
- Nắp ổ trục có nhiệm vụ ép bạc lót vào bệ máy. Lực siết ban đầu của mối ghép này
(bằng các bu lông hay gu dông) phải đảm bảo cho hai nửa bạc tiếp xúc với nhau, không có
khe hở, ứng với tải trọng lớn nhất trong thời gian động cơ làm việc.
Ở một số động cơ người ta dùng hai kích để ép nắp ổ đỡ vào bệ máy của động cơ còn
đầu trên của kích tỳ vào mấu lồi trên thân động cơ (Hình 2.8).

Hình 2.8: Liên kết nắp đỡ bằng kích
20

Tiết diện ngang của nắp ổ đỡ có dạng hình hộp hoặc chữ I, vật liệu dùng để chế tạo nắp
thường là gang. Dầu bôi trơn cho ổ đỡ được cung cấp qua một lỗ khoan hướng tâm trên nắp ổ
đỡ. (Hình2.9).

Hình 2.9: Phương pháp dẫn dầu bôi trơn đến cổ trục chính
- Các động cơ không có bệ máy thường dùng ổ treo ghép vào thân động cơ (Hình 2.10).
Nắp dưới của các ổ trục loại này chịu toàn bộ áp lực khí cháy trong xilanh động cơ. Kết cấu
này thường dùng cho các động cơ cao tốc.

Hình 2.10: Ổ trục treo của động cơ diesel D100
- Trong trường hợp không có ổ chặn riêng, một trong các ổ đỡ của trục khuỷu (thường
là ổ đỡ phía bánh đà) phải làm nhiệm vụ ổ chặn để ngăn ngừa chuyển vị dọc trục của trục

- Khối xilanh và thân liên kết thành một khối và có bệ máy riêng: (Hình 2.13a).
Loại kết cấu này thường dùng phổ biến nhất với các động cơ không có con trượt, đường
kính xilanh từ 100 đến 300 mm. Hốc đặt trục phân phối khí có thể được làm liền trong thân
hoặc chế tạo riêng rồi ghép vào thân động cơ. Hình 2.13: Các sơ đồ kết cấu thân động cơ không có con trượt
- Thân động cơ có các xilanh với các ổ đỡ chính treo (hình 2-13b).
a
b
22

Loại kết cấu này thường được dùng cho các động cơ có kích thước nhỏ và cho phép
giảm bớt trọng lượng của nó. Hình 2.14: Bộ khung động cơ chữ V

Kết cấu thân của các động cơ chữ V khác với các động cơ thông thường (Hình 2.14).
Các gu giông liên kết nắp xilanh, khối xilanh và thân động cơ với nhau. Các ổ đỡ chính được
treo vào thân động cơ bằng các gu giông. 2.4 KHỐI XILANH VÀ SƠ MI XILANH

2.4.1 Khối xi lanh
- Khối xilanh của động cơ 4 kỳ có cấu tạo hình hộp đơn giản

nhất gồm 2 tấm trên và
dưới có các lỗ để lắp sơ mi xilanh và các vách ngăn thẳng đứng giữa các xilanh. Trong các

nhờn đều xung quanh chu vi sơ mi xilanh.
- Dựa vào đặc điểm của khoang nước làm mát xilanh, người ta chia chúng thành các
loại sau:
a. Sơ mi xilanh rời lắp trong khối xilanh (sơ mi xilanh ướt)
Ở loại này, bề mặt ngoài của sơ mi xilanh và bề mặt trong của khối xilanh tạo thành
khoang chứa nước làm mát. (Hình 2.18a). Loại này được dùng phổ biến nhất.
b. Sơ mi xilanh có khoang nước làm mát riêng (Hình 2.18b).
24

Trong trường hợp này mặt trong của khối xilanh không tiếp xúc với nước làm mát, do
vậy không bị ăn mòn. Loại xilanh chỉ dùng cho động cơ cao tốc, công suất nhỏ.

Hình 2.18: Sơ mi xilanh
c. Sơ mi xilanh được lắp chặt trong lỗ doa của khối xilanh (sơ mi xilanh khô).
Trong trường hợp này sơ mi xilanh không tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát, khoang
nước làm mát nằm trong khối xilanh. Loại xilanh này cũng chỉ dùng cho động cơ cao tốc,
công suất nhỏ.
d. Sơ mi xilanh của các động cơ diesel được tăng áp cao
Ở phần trên của sơ mi của loại động cơ này có các lỗ khoan xiên để dẫn nước làm mát
nhằm tăng cường quá trình trao đổi nhiệt ở khu vực này (Hình 2.19). Đây là kiểu sơ mi xilanh
được sử dụng rộng rãi nhất trong các động cơ chậm tốc và trung tốc.

Hình 2.19: Sơ mi xilanh của động cơ 2 kỳ tăng áp cao
- Sơ mi xilanh được cố định trong khối xilanh bằng gờ định vị phía trên tựa vào mặt tựa
của khối xilanh, phía đuôi để tự do. Kiểu lắp ghép này cho phép sơ mi xilanh giãn nở theo
chiều dọc. Độ kín của mối lắp ghép này được đảm bảo bằng cách rà phẳng bề mặt tiếp xúc
hoặc bằng các gioăng đệm làm kín.
- Khe hở hướng kính giữa gờ định vị và sơ mi xilanh đủ lớn, phù hợp với độ giãn nở lớn
nhất của sơ mi xilanh khi động cơ làm việc.
- Phần dưới của sơ mi xilanh được lắp các gioăng cao su để làm kín khoang nước làm


- Nắp xilanh của động cơ 2 kỳ quét vòng có cấu tạo đơn giản hơn vì chúng không có
xupáp. Đôi khi mặt trong của nắp có dạng hình bán cầu để tạo điều kiện tốt nhất cho quá trình
quét khí cháy.
- Nắp xilanh được làm mát bằng nước biển hoặc nước ngọt. Nước làm mát được dẫn
vào nắp xilanh từ khoang nước làm mát xilanh. Để tránh tạo thành các túi hơi nước trong các
khoang làm mát, nước làm mát được đi ra ở chỗ cao nhất trong khoang làm mát của nắp
xilanh (Hình 2.23).

Hình 2.23: Phương pháp làm mát nắp xilanh.
- Để làm kín khí giữa nắp xilanh và sơ mi xilanh, người ta thường dùng các gioăng đệm
bằng đồng hoặc sắt non. Nắp xilanh của các động cơ có kích thước không lớn lắm thường
dùng các gioăng đệm bằng đồng hoặc sắt non chung cho tất cả các xilanh. Nắp xilanh phải
được ép đều và các gu giông không được căng quá mức. Để cho các gu giông được kéo đều
và đệm được ép đều, người ta dùng cờ lê lực để siết các đai ốc nắp xilanh. Ngoài ra thứ tự siết
các đai ốc của nắp xilanh cũng phải đúng quy định.