Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay nền kinh tế toàn cầu đã phát triển rất nhanh, trong sự phát
triển đó ngành động cơ đốt trong đóng vai trò rất quan trọng. Nó không chỉ giảm
bớt sức lao động, sự độc hại cho con người mà còn tạo ra ngày càng nhiều sản
phẩm có số lượng và chất lượng cao.
Hiện nay gần như hầu hết các loại động cơ đốt trong sử dụng nhiên
liệu Diesel làm nguồn nhiên liệu chính, nguồn nhiên liệu này là sản phẩm có trong
dầu mỏ được khai thác trong tự nhiên. Với những nước không có nguồn dầu mỏ q
giá mà thiên nhiên đã ban tặng cho phải nhập rất nhiều sản lượng dầu trong một
năm.
Trong những năm gần đây, giá cả dầu Diesel luôn biến động và tăng rất
nhanh, con người đã tìm ra nhiều loại nhiên liệu mới để thay thế cho nhiên liệu
diesel, trong đó có nhiên liệu được làm từ dầu thực vật.
Ở dầu thực vật có những tính chất khác nhiều so với dầu Diesel, do vậy
trong hệ thống chuẩn bò nhiên liệu cho động cơ cần phải lắp thêm một số bộ phận
để xử lý các tính chất đó gần giống với tính chất dầu Diesel.
Với mục đích trên, em đã được bộ môn Động Lực Khoa Cơ Khí Trường Đại
Học Thuỷ sản giao cho thực hiện đề tài tốt nghiệp với nội dung” Thiết kế, lắp đặt
Hệ thống chuẩn bò nhiên liệu dùng dầu thực vật cho động cơ D12 “.
Nội dung thực hiện gồm 3 chương:
Chương1: Khái quát hệ thống chuẩn bò nhiên liệu động cơ Diesel.
Chương 2: Thiết kế, lắp đặt Hệ thống chuẩn bò nhiên liệu dùng dầu thực vật
cho động cơ D12
Chương 3: Hạch toán giá thành và kết luận.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 2

Sau hơn 3 tháng tìm tòi nghiên cứu, với sự hướng dẫn tận tình của Thầy

trữ để góp phần cân bằng tàu, cũng như chuyển dầu từ dưới tàu lên bờ hoặc sang
tàu khác.
- Đối với động cơ sử dụng dầu Diesel, là sản phẩm của dầu mỏ, nó có ưu điểm
là : năng suất toả nhiệt cao, nên giảm lượng dư trữ trên tàu, tăng được thời gian
hoạt động của tàu.
Bên cạnh đó, nhiên liệu lỏng tạo kiện thuận lợi cho việc cơ giới hoá và tự
động hoá việc cấp dầu.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 4

Hiện nay người ta có xu hướng sử dụng nhiên liệu nặng do giá rẻ ( chỉ bằng
35% giá dầu nhẹ ). Nhiên liệu nặng có chất lượng kém, khi sử dụng có thể xảy ra
một số vấn đề kỹ thuật sau:
- Hệ thống thiết bò phức tạp cồng kềnh: phải có thiết bò phân ly, lọc sạch nước
và tạp chất, thiết bò hâm nóng dầu để giảm độ nhớt, phải cho thêm một số hoá chất
để trơ hoá lưu huỳnh.
- Làm tăng sự ăn mòn và mài mòn xilanh và piston của động cơ;
- Chất lượng dầu nhờn giảm nhanh;
- Nhiều chi tiết của động cơ thường xuyên bò đóng cấu cặn . Vòi phun hay bò tắc.
I.1.2. Yêu cầu đối với hệ thống:
Hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Hệ thống nhiên liệu phải đảm bảo động cơ làm việc bình thường trong mọi
điều kiện. Lúc tàu nghiêng 15
0
, chúi 5
0
các thiết bò của hệ thống vẫn đảm bảo cung
cấp đầy đủ nhiên liệu cho động cơ trong thời gian dài;
- Tất cả các két nhiên liệu, đường ống dẫn nhiên liệu không được bố trí ở trên
các thiết bò toả nhiệt như: ống khí xả của động cơ, bầu tiêu âm, động cơ điện…và

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 6

I.2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG CHUẨN BỊ
NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL.
I.2.1. Hệ thống chuẩn bò nhiên liệu động cơ Diesel tàu thuỷ.
I.2.1.1. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống chuẩn bò nhiên liệu Diesel
(nhẹ).

Hình I.1. Sơ đồ hệ thống chuẩn bò nhiên liệu Diesel ( nhẹ ).
1. Động cơ Diesel chính (máy chính); 2. Nồi hơi phụ độc lập; 3. Lọc thô;
4. Bơm cấp -(điện); 5. Két nhiên liệu hàng ngày dùng cho động cơ chính; 7. Két
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 8

I.2.1.2. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống chuẩn bò nhiên liệu Diesel
(nặng). Hình 1.2. Sơ đồ hệ thống chuẩn bò nhiên liệu nặng động cơ Diesel.
1. Động cơ phụ; 2. Động cơ chính; 3. Bầu hâm nóng; 4. Bơm cấp nhiên liệu; 5.
Phin lọc kép; 6. Két trực nhật; 7. Đường ống xả dầu bẩn; 8. Két lắng; 9. Nồi hơi ;
10. Đường ống dẫn dầu lên bờ, sang taù khác ; 11. Ống nạp trên boong ; 12. Phễu
lọc ; 13. Két dự trữ nhiên liệu nặng; 14. Két dự trữ nhiên liệu nhẹ; 15. Phin lọc ; 16.
Bơm diện ; 17. Bơm tay ; 18. Két trực nhật của dầu nhẹ; 19. Máy phân ly

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 9

I.2.1.1. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống chuẩn bò nhiên liệu động cơ
Diesel ôtô.

Hình I.3. Sơ đồ hệ thống chuẩn bò nhiên liệu Diesel ôtô.
1. Miệng két dầu; 2. Két dầu; 3. Nút xã dầu; 4. Van; 5,8. Lọc nhiên liệu;
6. Van an toàn; 7. Bơm chuyển nhiên liệu; 9. Dầu đến BCA;
*Nguyên lý hoạt động:
Đối với động cơ ôtô, việc tiếp nhận nhiên liệu rất dễ dàng và thường xuyên,
bên cạnh đó để đảm bảo gọn nhẹ, đơn giản nên người ta thường lắp đặt két dầu 2
tương đối nhỏ.
Nhiên liệu được đổ trực tiếp vào két dầu. Trước khi đến bơm chuyển nhiên
liệu 7, nhiên liệu đi qua lọc thô 5, van an toàn 6 làm việc khi áp suất dầu lớn hơn
áp suất cho phép, sau bơm chuyển nhiên liệu 7 người ta lắp thêm một lọc tinh 8.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 11

I.2.1.2. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống chuẩn bò nhiên liệu động cơ
Diesel tónh tại cỡ nhỏ.
*Nguyên lý hoạt động:
Nhiên liệu được đưa vào két nhiên liệu 2 thông qua miệng két 1, két nhiên
liệu 2 được đặt trên cao, lợi dụng thế năng nên không cần dùng bơm chuyển nhiên
liệu vẫn có thể tự chảy đến lọc tinh 5, van 4 được đóng chặt khi tắt máy.

I.3. CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CHUẨN BỊ NHIÊN
LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL.
I.3.1. Thùng nhiên liệu (két nhiên liệu):
Bao gồm thùng nhiên liệu hàng ngày và thùng nhiên liệu dự trữ. Thùng nhiên
liệu hàng ngày cần có dung tích đảm bảo chứa đủ số nhiên liệu cho động cơ hoạt
động liên tục trong một khoảng thời gian đònh trước .
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 13

Thùng nhiên liệu dự trữ không được đặt bên dưới nồi hơi và buồng ở, cầu
thang,ống khí xả, thiết bò điện,…
Các két nhiên liệu được đặt cách thành sau của nồi tối thiểu là 600 mm và
cách vỏ của nó 450 mm.
Để hạn chế sự dao động lớn của mặt thoáng nhiên liệu trong két chứa lớn,
người ta bố trí bên trong két các tấm ngăn dọc thông nhau được hoặc chia két lớn
thành 2÷3 két nhỏ theo chiều ngang và được nối với nhau bằng các đoạn ống dẫn.
Ngoài két nhiên liệu hàng ngày, két nhiên liệu dự trữ còn có thể có két lắng
đọng, két tháo, két nhiên liệu bẩn.
I.3.2. Bơm thấp áp.
Bơm có chức năng hút nhiên liệu từ thùng chứa hăng ngày rồi đẩy đến bơm
cao áp. Hệ thống nhiên liệu có thể không có bơm thấp áp nếu thùng chứa nhiên
liệu hàng ngày được đặt ở vò trí cao hơn động cơ để nhiên liệu tự chảy đến bơm cao
áp.
Năng suất của bơm chuyển phải bằng( 1,5÷2 ) lần lượng cung cấp đònh mức
của động cơ. Cột áp được xác đònh theo vò trí tương đối của bơm chuyển, bình lọc

trên thông qua van đẩy 5.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 15

I.3.2.2. Bơm bánh răng:
Gồm hai bánh răng ăn khớp với nhau trong một vỏ bơm. Nhiên liệu chuyển từ
bọng hút A qua bọng đẩy B nhờ các rãnh răng quay vòng theo vỏ bơm.

Hình 1.7. Sơ đồ cấu tạo của bơm bánh răng ăn khớp ngoài.
1. Bánh răng chủ động; 2. Vỏ bơm; 3. Đầu hút; 4. Bánh răng bò động ; 5. Đầu
đẩy; A. Bọng hút; B. Bọng đẩy
*Nguyên lý hoạt động:
Bánh răng chủ động 1 gắn liền trên trục chính của bơm ăn khớp với bánh
răng bò động 4, cả hai bánh răng đều đặt trong vỏ bơm. Khi bơm làm việc , bánh
răng chủ động quay kéo bánh răng bò động quay theo chiều mũi tên, nhiên liệu
chứa đầy trong các rãnh C giữa các răng ngoài vùng ăn khớp được chuyển từ bọng
hút qua bọng đẩy vòng theo vỏ bơm (theo chiều chuyển động của bánh răng ). Vì
thể tích trong bọng đẩy giảm khi các răng của hai bánh răng ăn khớp , nên chất
lỏng bò chèn ép và đồn vao ống đẩy 5 với áp suất cao. quá trình này gọi là quá
trình đẩy của bơm. Đồng thời với quá trình đẩy, thì ở bọng hút xảy ra quá trình hút
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 16

như sau : thể tích chứa nhiên liệu tăng ( khi các bánh răng ra khớp ), áp suất giảm
xuống thấp hơn áp suất trên mặt thoáng của bể hút làm cho chất lỏng chảy qua
ống hút 3 vào bơm.
Như vậy quá trình hút và đẩy của bơm xảy ra đồng thời và liên tuc khi bơm làm
việc.
I.3.3. Lọc nhiên liệu.

Lọc
thô. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 18 Hình I.8. Bình lọc thô của máy D50, D70 ( Nga ).

khoanh nỉ này đi vào trung tâm sẽ trở thành dầu sạch. Các hạt rắn có kích thước
0,04mm sẽ được giữ lại phía ngoài vỏ lọc. Lõi lọc có thời gian sử dụng 400 giờ.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 20

I.3.4. Ống dẫn nhiên liệu.
Gồm có ống cao áp và ống thấp áp. ống cao áp dẫn nhiên liệu có áp suất cao
từ bơm cao áp đến vòi phun. Ống thấp áp dẫn nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm
cao áp và dẫn nhiên liệu về thùng chứa.
Ống dẫn thường là loại ống có tiết diện tròn. Vật liệu ống khác nhau, tuỳ từng
loại ống cao áp hay thấp áp mà người ta sử dụng vật liệu làm ống bằng kim loại, nhựa…
Đối với ống thấp áp người ta thường sử dụng ống làm bằng nhựa, cao su.
Đường ống cao áp người ta các ống làm bằng thép cacbon và thép không gỉ,
đồng thau, đồng đỏ, các hợp kim đồng-niken, lưỡng kim và nhôm .
Qui phạm qui đònh:
Ống thép, ống đồng và ống hợp kim đồng phải là ống không hàn, nếu ống đó
được dùng cho các đường ống có áp suất làm việc từ 5 kG/cm
2
trở lên.
Để đảm bảo an toàn cho người sử dụng máy, giảm bớt sự toả nhiệt ra buồng
máy và giảm tổn thất nhiệt các đường ống dẫn nhiên liệu có nhiệt đo mặt ngoài
vượt quá 60
0
C cần phải được bọc cách nhiệt. Tuỳ theo nhiệt độ của nhiên liệu được
dẫn qua ống mà người ta sử dụng các loại vật liệu cách nhiệt khác nhau cho lớp
cách nhiệt của ống ( sợi thuỷ tinh, bột , vải amiăng…).
Kết cấu lớp cách nhiệt được thể hiện sau đây:
Hình 1.11. Van khoá
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 22

1. Thân; 2. Bệ van; 3. Đóa van; 4. Đệm kín; 5. Chèn đệm; 6. Trục; 7. Vô lăng;
8. Đầu vào; 9. Đầu ra.
Đây là loại van chặn thông dụng trong hệ thống nhiên liệu Diesel. Phần tử
đóng kín là đóa van 3 được truyền động bằng trục 6, ép sát đóa van 3 vào bệ van 2.
Đóa van 3 được nâng hạ nhờ việc điều khiển vô lăng 7.
Thân các loại van có thể bằng gang đúc hoặc đồng đúc, nó cũng có thể được
tiện hoặc hàn. Đệm kín 4 thường là các vòng cao su tổng hợp hoặc phi kim loại .
Cơ cấu chèn đệm 5 dùng để chèn chặt đệm kín vào khe giữa thân van và trục van
để bòt kín không cho dầu rò rỉ qua trục van khi trục van chuyển động lên xuống.
Ren để dòch chuyển trục lên xuống là ren hình thang. Khi quay theo chiều kim
đồng hồ van đóng. Về nguyên tắc, để đỡ rò rỉ môi chất qua đệm trục, phía đệm
trục bao giờ cũng là phía áp suất thấp khi đóng van.
I.3.5.2.Van một chiều và van an toàn.
a. Van một chiều:
Van một chiều (còn gọi là clapê một chiều ) chỉ cho dòng chảy đi theo một
hướng Hình I.12. Van một chiều hình cốc.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

thiết bò có áp suất cao, thường là sau bơm. Nó dùng để phòng trường hợp khi áp
suất vượt quá mức qui đònh. Khi áp suất trong một thiết bò nào đó vượt quá mức qui
đònh thì van an toàn sẽ mở ra để xả nhiên liệu về thiết bò có áp suất thấp.

Hình 1.14. Van an toàn
1.Vỏ van; 2. Viên bi van an toàn; 3. Đường dầu vào; 4. Đường dầu ra; 5. Mũ
ốc điều chỉnh; 6. Lò xo.
I.3.6. Máy phân ly.
Phân ly là một trong những hình thức lọc sạch nhiên liệu nhất , vì nó không
những các tạp chất cơ học mà còn có khả năng tách nước và thành phần keo nhựa
ra khỏi nhiên liệu.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Trang 25

Trong các thiết bò Diesel chạy bằng nhiên liệu nhẹ , người ta sử dụng một
máy phân ly để tách nước, các tạp chất vô cơ và cơ học; các thiết bò Diesel chạy
bằng nhiên liệu nặng người ta trang bò hai máy phân ly mắc nối tiếp.
Thông thường, trên các tàu biển người ta trang bò ( 3 – 4 ) máy phân ly , trong
đó 1 hoặc 2 cái đóng vai trò dự phòng .
Nguyên tắc làm việc của máy phân ly dựa trên cơ sở của lực ly tâm xuất hiện
khi máy làm việc, làm phân lớp các chất có tỷ trọng khác nhau theo hướng kính.