MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU
1
Tính cấp thiết của đề tài
13
2
Mục đích của đề tài
13
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 14
4
Phương pháp nghiên cứu
14
5
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
14
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ 5S50-MC7 HÃNG MAN B&W
1.1
Hãng sản xuất MAN B&W
16
1.1.1 Xu hướng phát triển của hãng sản xuất MAN B&W 16
1.1.2
Một số dặc điểm kí hiệu động cơ của hãng sản xuất MAN B&W
16
1.2
Giới thiệu động cơ 5S50-MC7
17
1.3
Loại tàu lắp đặt động cơ 5S50-MC7
20
1.3.1 Loại tàu và công dụng 20
1.3.2

31
3.1.1
Kết cấu bơm cao áp
31
3.1.2
Điều kiện làm việc
34
1
3.1.3
Các dạng hư hỏng chính
34
3.1.4
Phân tích lựa chọn phương án sửa chữa
35
a
Phương pháp hạ cốt tiêu chuẩn
35
b
Phương pháp hạ cốt không tiêu chuẩn
36
c
Phương pháp hàn
37
d
phương pháp phun kim loại
38
e
Phương pháp mạ điện
39
3.1.5

đảm bảo
44
c
Nứt đầu vòi phun
44
d
Sức căng của lò xo tác dụng lên kim phun không đảm bảo
45
e
Đầu vòi phun bị ăn mòn
45
3.2.4
Phân tích lựa chọn phương án sửa chữa
45
a
Kiểm tra vòi phun
45
b Kiểm tra lò xo 46
c Kiểm tra khe hở lắp ghép giữa kim phun và vòi phun 46
d Lập phương án sửa chữa 47
e Phân tích ưu nhược điểm của từng phương án 47
3.2.5
Quy trình sửa chữa
48
3.3
Quy trình sửa chữa piston
49
3.3.1
Kết cấu Piston
49

59
3.4.3
Nguyên nhân hư hỏng
59
a
Các dạng hư hỏng
59
b
Nguyên nhân
60
3.4.4 Phân tích lựa chọn phương án sửa chữa 62
3.4.5
Quy trình sửa chữa xilanh
62
3.5
Quy trình sửa chữa xéc măng
63
3.5.1
Kết cấu xéc măng
63
3.5.2 Nhiệm vụ chính của xéc măng
64
3.5.3
Điều kiện làm việc
64
3.5.4
Hư hỏng, nguyên nhân, cách kiểm tra
65
a
Xécmăng bị mòn

4.1.4
Nguyên công số 4: Kiểm tra khe hở piston và xilanh
76
4.1.5
Nguyên công số 5: Mạ chi tiết
77
a
Xác định kích thước và bề dày vật mạ
77
b
Mạ chi tiết trong bể mạ Crôm
78
4.1.6 Nguyên công số 6: Rà đồng bộ piston và xilanh 81
a Rà thô chi tiết 81
b
Rà tinh chi tiết 82
4.1.7 Nguyên công số 7: Lắp ráp bơm cao áp 83
4.1.
8
Nguyên công số 8: Kiểm tra áp lực 84
4.2
Sửa chữa kim phun
84
4.2.1
Nguyên công số 1: Kiểm tra phát hiện hư hỏng
84
4.2.2
Nguyên công số 2: Tháo, vệ sinh các chi tiết
86
a

Nguyên công số 4: Tiện thô mặt ngoài
98
4.3.5
Nguyên công số 5: Tiện thô rãnh xéc măng
100
4
4.3.6
Nguyên công số 6: Tiện tinh mặt ngoài
100
4.3.7
Nguyên công số 7: Tiện tinh rãnh xéc măng
101
4.3.
8
Nguyên công số 8: Thay vành giảm mòn
102
4.3.9
Nguyên công số 9: Kiểm tra
103
4.4
Sửa chữa xilanh
104
4.4.1 Nguyên công số 1: Tháo sơ mi xilanh 104
a Tháo thiết bị cấp dầu bôi trơn 104
b
Tháo sơ mi xilanh
104
4.4.2 Nguyên công số 2: Vệ sinh sơ mi xilanh 106
4.4.3 Nguyên công số 3: Kiểm tra sơ mi xilanh 106
a Kiểm tra đường kính độ côn, độ ô van 106

125
5
DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hình Tên hình Trang
Hình 1.1
Mặt cắt động cơ 5S50-MC7
19
Hình2.1 Sơ đồ hệ thống gió khởi động 23
Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống đảo chiều 24
Hình 2.3 Cơ cấu cam ở vị trí tiến và lùi 25
Hình 2.4 Kết cấu của tuabin- máy nén khí loại NA70/TO9
26
Hình2.5
Hệ thống vệ sinh cánh tua bin
27
Hình3.1 Cấu tạo bơm cao áp 31
Hình 3.2 Cơ cấu tự động điều chỉnh góc phun sớm VIT 33
Hình 3.3
Xác định kích thước của hệ thống trục
36
Hình 3.4
Xác định kích thước của hệ thống lỗ
37
Hình 3.5 Cấu tạo vòi phun nhiên liệu 41
Hình 3.6
Kiểm tra tính đàn hồi của lò xo
46
Hình 3.7
Vị trí kiểm tra đường kính kim phun
46

Hình 3.18
Kiểm tra độ vênh của xécmăng
69
Hình 4.1
Thử áp lực bơm cao áp
72
Hình 4.2
Tháo xilanh bơm cao áp
75
Hình 4.3
Sơ đồ đo khe hở giữa piston và sơ mi xi lanh bơm cao
áp
77
6
Hình 4.4
Mạ chi tiết
81
Hình 4.5
Sơ đồ công nghệ mài thô chi tiết
81
Hình 4.6
Sơ đồ công nghệ rà tinh chi tiết
82
Hình 4.7
Kiểm tra áp lực vòi phun bằng áp kế
83
Hình 4.8
Đo đường kính ngoài kim phun
87
Hình 4.9

Quá trình tiện mặt ngoài piston
99
Hình 4.20
Lăn ép vành giảm mòn
103
Hình 4.21
Tháo sơ mi xilanh
105
Hình 4.22
Đo đường kính sơ mi xilanh
107
Hình 4.23
Kiểm tra độ ăn mòn cửa nạp
110
Hình 4.24
Kiểm tra độ không vuông góc
112
Hình 4.25
Thử thủy lực xilanh
113
Hình 4.26
Kiểm tra vết nứt gờ làm kín
114
Hình 4.27
Tiện gờ bị mòn
115
Hình 4.28
Tiện tạo kích thước gờ
116
Hình 4.29

các động cơ diesel 2 kỳ, thấp tốc, cỡ lớn làm máy chính lai chong chóng.
- Các thế hệ động cơ diesel 2 kỳ, thấp tốc, cỡ lớn chính vì vậy mà được nhiều
hãng chế tạo động cơ không ngừng phát triển và hoàn thiện cả về vấn đề nâng
cao hiệu suất, công suất, tiết kiệm chi phí nhiên liệu, tăng tuổi thọ, giảm bớt chi
phí cho bảo quản bảo dưỡng và thân thiện với môi trường. Có thể kể đến nhiều
hãng chế tạo động cơ 2 kỳ, thấp tốc, cỡ lớn nổi tiếng như: Man B&W, Sulzer –
Warsilla, Akasaka, Hanshin, Mitsubishi, Huyndai…
- Một trong những loại động cơ phổ biến và khá hiện đại của họ hiện nay là họ
động cơ S(L)-MC. Bám sát sự phát triển của các nhà chế tạo, nắm vững đặc
điểm nguyên lý, kết cấu và lựa chọn quy trình khai thác hợp lý, là vấn đề quan
trọng đối với các kỹ sư Máy tàu thủy Việt Nam, những người đã, đang và sẽ
phải làm chủ hệ động lực của các con tàu, của cả đội tàu trong và ngoài nước.
Khai thác hiệu quả hệ động lực còn góp phần nâng cao uy tín của đội ngũ thuyền
viên Việt Nam trên trường quốc tế, khi mà nhu cầu thuyền viên của các nước
tiên tiến đang hướng dần về phía các đối tác như Việt Nam.
- Xuất phát từ những lý do trên, em quyết định lựa chọn đề tài “Sửa chữa hệ
thống khởi động của họ động cơ S(L)-MC của hãng MAN B&W” làm luận văn
tốt nghiệp của mình, với mong muốn nắm vững đặc điểm cấu tạo, nguyên lý
hoạt động để sau này có thể sửa chữa, khai thác hệ động cơ này tốt hơn.
10
2. Mục đích của đề tài
- Tìm hiểu các chi tiết tĩnh, chi tiết động, các hệ thống phục vụ của họ động cơ
S(L)-MC của hãng Man B&W. Tìm hiểu quy trình thiết kế và chế tạo của nhà
sản xuất kết hợp với sự hiểu biết và kiến thức của mình, em hy vọng sẽ đưa ra
được phương án sửa chữa phu hợp. Từ đó tiến hành sửa chữa động cơ tốt hơn.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Họ động cơ S(L)-MC của hãng Man B&W được sản xuất khác nhau ở hành
trình piston dài (L-long) và siêu dài (S-super long), còn lại các kết cấu khác về
cơ bản là giống nhau. Trong khuôn khổ đề tài của mình, em chọn động cơ 5S-
50MC làm đối tượng để tìm hiểu và nghiên cứu. Việc lập quy trình sửa chữa

phát triển thị trường ở các nơi trên thế giới, và đã đặt văn phòng và nhà máy sản
xuất ở các nước Đức, Mỹ, Đan Mạch, Úc, Hồng Kông, Singarpore, Nhật và ở
Việt Nam thì MAN B&W có văn phòng đại diện là: Dumarest HK LTD.
- Xu hướng của MAN B&W hiện nay là sản xuất các loại động cơ diesel hai kỳ,
thấp tốc, có vòng quay phù hợp với vòng quay của chong chóng để đạt hiệu suất
tối đa có thể, đồng thời sử dụng các loại nhiên liệu rẻ tiền, đặc biệt là dầu (HFO)
để tiết kiệm được chi phí vận chuyển.
- Hiện nay, ở Việt Nam có rất nhiều tàu đang sử dụng loại động cơ diesel hai kỳ
thấp tốc của hãng MAN B&W trên tàu như: VINASHINSUN, VINASHIP
STAR, VIMARU PEARL, …
- MAN B&W cũng đang tiếp tục phát triển hoàn thiện các dòng động cơ trước
đây để nâng cao hiệu suất động cơ, hiệu suất con tàu, nâng cao tuổi thọ động cơ
cũng như nâng cao toàn bộ hiệu suất hệ động lực.
1.1.2 Một số đặc điểm kí hiệu động cơ của hãng sản xuất MAN B&W
13
- Mỗi hãng sản xuất động cơ đều đánh dấu trên sản phẩm của họ bằng các đánh
dấu khác nhau. MAN B&W cũng vậy, họ có cách đánh dấu riêng biệt. Sau đây
ta lấy ví dụ về một vài serria động cơ. Ví dụ động cơ 5S50-MC đọc như sau:
- Kí tự thứ nhất: là số xi lanh của động cơ là 5
- Kí tự thứ hai: là hành trình piston (S: hành trình siêu dài – superlong).
- Kí tự thứ ba: Đường kính của xilanh: D = 50 (cm).
- Kí tự thứ tư: MC Chương trình điều khiển động cơ.
+ Nếu là MC: điều khiển trao đổi khí bằng cơ khí.
+ Nếu là ME: điều khiển trao đổi khí bằng trục cam kết hợp điện tử.
+ Nếu là EC: điều khiển trao đổi khí bằng điện tử.
- Kí tự thứ năm:
+ C động cơ có kết cấu nhỏ gọn dùng cho tàu thủy, xe lửa.
+ S động cơ tĩnh tại có kết cấu lớn dùng cho máy phát điện.
1.2 Giới thiệu động cơ 5S50-MC7
- Máy chính có kí hiệu 5S50-MC7 do hãng MAN - B&W sản xuất. Là một loại

+ Suất tiêu hao nhiên liệu tại vòng quay khai thác : 167,6 g/kW.h + 5%
+ Nhiệt độ không khí xung quanh : 25
0c
+ Áp suất không khí xung quanh : 1000 mbar
+ Áp suất khí xả sau tua bin : 300 mm Aq
+ Mức tiêu thụ dầu bôi trơn : 4 - 5 kg/cyl/24h
+ Mức tiêu thụ dầu bôi trơn xilanh : 0,95 - 1,5 g/kW.h
15
16
Hình 1.1 Mặt cắt động cơ 5S50-MC7
17
1.3 Loại tàu lắp đặt động cơ 5S50-MC7
1.3.1 Loại tàu và công dụng
- Tàu hàng 53000 tấn mang tên THOR BREEZE được hạ thủy tại công ty đóng
tàu Hạ Long.
- Tàu hàng khô sức chở 53000 tấn là loại tàu vỏ thép, đáy đôi, kết cấu hàn điện
hồ quang, một boong chính. Tàu được thiết kế 01 diesel chính 02 kì, truyền
động trực tiếp cho 01 hệ trục chong chóng.
1.3.2 Vùng hoạt động và cấp thiết kế
- Tàu hàng 53000 tấn được thiết kế thỏa mãn cấp không hạn chế theo quy phạm
phân cấp đống tàu vỏ thép, đăng kiểm DNV.
+ Công ước quốc tế về sinh mạng trên biển 1974 bao gồm các văn bản 1978 và
sửa đổi về hệ thống phát tín hiệu cầu cứu, vấn đề an toàn toàn cầu. (GMDS5)
+ Quy phạm về độ ổn định nguyên trang (IMO Res A749)
+ Quy phạm về độ ổn định thứ 2 IMO, MSC 19 (58)
+ Quy phạm về độ ổn định ngũ cốc IMO, Res MSC23 (59)
+ Quy ước đối với thiết bị cứu sinh.
- Hiển thị số liệu điều động IMO, quy định A601 (15).
+ Quy tắc thực hiện an toàn cho tàu chở hàng khô - cứng.
+ Quy định về mớn tải quốc tế 1966, bao gồm các sửa đổi.

1,2,3) và 1 cầu thang sự cố.
- Tổng buồng máy lắp đặt 01 máy chính và các thiết bị phục vụ hệ thống động
lực, hệ thống ống toàn tàu. Điều khiển các thiết bị được thực hiện tại chỗ trong
buồng máy. Điều khiển máy chính được thực hiện tại chỗ trong buồng máy hoặc
từ xa trên buồng lái. Một số bơm chuyên dùng có thể được điều khiển từ xa trên
boong chính như bơm vận chuyển dầu đốt, bơm nước vệ sinh, sinh hoạt, các
quạt thông gió.
- Buống máy có kích thước chính :
+ Chiều dài : 32 m
+ Chiều rộng trung bình : 30 m
+ Chiều cao trung bình : 20,5 m
19
CHƯƠNG 2. NGUYÊN NHÂN KHÓ KHỞI ĐỘNG
ĐỘNG CƠ
20
2.1 Tìm hiểu về hệ thống khởi động và đảo chiều
2.1.1 Hệ thống khởi động
- Họ động cơ S50-MC là động cơ có công suất lớn nên động cơ phải dùng khí
nén để khởi động động cơ.
Sơ đồ hệ thống như sau:
Hình2.1 Sơ đồ hệ thống gió khởi động
1. Chai gió 4. Van giảm áp
2. Van khởi động chính 5. Đĩa chia gió
3. Đồng hồ đo áp suất 6. Van khởi động trên nắp xi lanh
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Để khởi động máy chính thì áp suất trong chai gió đạt từ 25 ÷ 30 (kG/cm²).
Nếu áp suất trong chai gió không đủ thì ta phải nạp thêm bằng cách khởi động
máy nén. Khí nén từ trong chai gió (1) với áp suất khoảng 25 ÷ 30 (kG/cm²) sẽ
đi qua van khởi động chính (2) sau đó chia làm 2 nhánh:
+ Nhánh một: Khí nén với áp suất 25 (kG/cm²) sẽ đi theo đường “a” vào túc

(tàu chạy lùi) thì ta phải dừng động cơ, sau đó mở van điều khiển cung cấp khí
nén vào xilanh điều khiển đẩy piston, piston đẩy cần gạt đi qua bên phải đưa con
đội đến vị trí “b”, động cơ sẽ quay theo chiều ngược lại, lúc này bơm thủy lực
điều khiển van khí xả, bơm cao áp và vòi phun sẽ làm việc theo thứ tự mới của
động cơ.
vị trí tiến vị trí lùi
Hình 2.3 Cơ cấu cam ở vị trí tiến và lùi
2.1.3 Tổ hợp tua bin khí – máy nén tăng áp
- Động cơ 5S50-MC sử dụng tua bin máy nén khí MITSUI MAN B&W loại
NA70/TO9.
Sơ đồ kết cấu của tua bin- máy nén khí loại NA70/TO9:
23
Hình 2.4 Kết cấu của tuabin- máy nén khí loại NA70/TO9
1. Bánh cánh máy nén 4. Ống góp khí nạp
2. Bộ giảm âm 5. Trục rô to
3. Lưới lọc 6. Bánh cánh tua bin
Nguyên lý hoạt động:
- Khi động cơ làm việc, khí xả sau khi thoát ra khỏi xupáp xả được góp vào ống
góp khí xả, sau đó đi vào tua bin tác động vào cánh tua bin làm tua bin quay kéo
theo cách máy nén cũng quay theo. Không khí sẽ được hút từ ngoài vào qua lưới
lọc (3), qua bộ giảm âm (2) rồi đến cánh máy nén (1), cánh máy nén (1) sẽ nén
không khí vào động cơ qua ống góp khí nạp (4).
- Trong quá trình làm việc cánh máy nén và đặc biệt là cánh tua bin sẽ bị bẩn,
làm cho áp suất khí tăng áp giảm. Do đó tua bin khí xả còn được trang bị thêm
hệ thống vệ sinh tua bin khí xả.Việc vệ sinh có thể được tiến hành khi động cơ
đang làm việc, phương pháp sử dụng để làm sạch là phương pháp làm sạch với
vật liệu than hoạt tính hoặc hạt ngũ cốc đã qua xử lý.
Sơ đồ hệ thống như sau:
24
1