Lun vn tt nghip SVTH : Hong Vit
-Trang 1 -

LễỉI NOI ẹAU !
Ngy nay cựng vi s phỏt trin ca nn khoa hc k thut, nn cụng nghip úng
tu nc ta ang cú nhng bc phỏt trin mnh m. Chỳng ta ó úng v h thy thnh
cụng nhng con tu vi ti trng hng chc ngn tn v ang bt tay vo vic úng
nhng con tu ti trng lờn n hng trm nghỡn tn.
V cng chớnh vỡ lớ do ú m yờu cu nm vng v c im cu to cng nh tớnh
nng k thut, vic vn hnh, bo dng v sa cha cỏc ng c cú cụng sut ln c
trang b trờn tu l rt quan trng. Nhm mc ớch tip cn v lm quen vi cỏc loi
ng c mi hin nay qua ú cú th hiu rừ hn v c im cu to cng nh tớnh
nng k thut ca chỳng em mnh dn nhn ti: Phõn tớch c im cu to, tớnh
nng k thut v s dng h ng c Diesel tu thy hiu S70MC-C ca hóng
ManB&W .
Cho ỏn tt nghip vi ni dung thc hin l:
1. ng c Diesel 2 k v h ng c S70 MC-C.
2. Phõn tớch c im cu to ca h ng c S70MC-C.
3. Phõn tớch tớnh nng k thut v s dng h ng c S70 MC-C.
4. Nhn xột v tho lun.
Vi nhng ni dung trờn sau hn ba thỏng nghiờn cu tỡm hiu vi s n lc ca bn
thõn cựng vi s hng dn tn tỡnh ca thy ThS. Dng T Tiờn, em ó hon thnh
ti nghiờn cu ca mỡnh theo ỳng thi gian v ni dung qui nh.
Tuy nhiờn trong quỏ trỡnh tỡm hiu vn em cũn hn ch v mt kin thc, mt
khỏc nhng ti liu v loi ng c ny khụng nhiu (ch cú c ti liu chuyờn sõu
khi ó mua ng c ca hóng, nu mua riờng ti liu chuyờn sõu thỡ giỏ rt cao) v ti
liu a phn l ting Anh nờn chc chn trong quỏ trỡnh tỡm hiu khụng th trỏnh c
nhng sai sút. Vỡ vy em rt mong s nhn c s úng gúp ý kin ca thy cụ v cỏc
bn ti ny c hon thin hn.
V cui cựng em xin chõn thnh gi li cm n n quớ thy cụ, cỏc bn cựng cỏc k
s Nguyn Thỏi Dng, Trn Cụng Bng... (XNLH Ba Son), Nguyn Hu Hnh, Vừ

Hình1.1. Tàu dùng máy chèo.

Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 3 -
Hình 1.2. Tàu có động cơ chạy bằng hơi nước đầu tiên. Hình 1.3. Tàu thủy hơi nước năm 1790.

Năm 1802, Stevens đã đóng một chiếc thuyền dài 8 mét có gắn một máy hơi nước
liên hợp với một chân vịt có 4 cánh và chiếc tàu này đã chạy được từ NewYork đến
Philadenphia.
Năm 1844, tàu Great Britain được trang bị động cơ 200 mã lực chạy bằng hơi nước
đã đạt được tốc độ 12 hải lý một giờ.
Động cơ đốt trong đầu tiên ra đời năm 1869 do ông Lenoir (một người hầu bàn và
một nhà kỹ thuật nghiệp dư ở Pari) chế tạo, chạy bằng than có hiệu suất 
e
=2-3%.
Năm 1897, Diesel chế tạo thành công động cơ Diesel đầu tiên với hiệu suất khá
cao

Cơ sở ManB&W tại Copenhagen-Đan Mạch.
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 5 -
Nhà máy ManB&W tại Augsburg-Đức.
ManB&W-12K98-MC một trong những động cơ Diesel lớn nhất thế giới với công suất
trên 100.000 HP đã được công ty ManB&W chuyển giao cho
công ty HyunDai- Hàn Quốc.
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 6 -

1.3. VÀI NÉT VỀ ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY 2 KỲ.
Điểm khác nhau cơ bản giữa động cơ hai kỳ và động cơ bốn kỳ là ở chỗ: động cơ
hai kỳ không có riêng hành trình thải và nạp nên phải thực hiện thải và nạp cùng một
lúc, trong thời gian rất ngắn, ngay trước và sau điểm chết dưới của piston. Do đó thời
gian cho chu trình công tác được thực hiện trong một vòng quay trục khuỷu. Thời gian
trao đổi môi chất rất ngắn chỉ bằng khoảng 1/3 thời gian thải và nạp của động cơ bốn kỳ.
Môi chất đã được nén trước được đưa vào tạo áp lực đẩy sản vật cháy từ xilanh ra
đường thải gây tác dụng quét khí thải ra khỏi xilanh. Việc nén trước không khí được
thực hiện trong một bơm quét khí riêng.
Trong các động cơ hai kỳ cỡ lớn người ta dùng một khoang chứa khí nén riêng biệt
và dùng máy nén khí nén tăng lượng cung cấp khí nạp vào xilanh động cơ làm tăng mật
độ không khí, qua đó tăng lượng không khí nạp vào xilanh mỗi chu trình, vì vậy sẽ làm

- Khi piston đi từ ĐCD lên, các cửa nạp và thải đều dần dần đóng lại, kết thúc
quá trình nạp khí.
- Khi các cửa nạp đã đóng, khí nạp ngừng không vào xilanh nửa nhưng vì cửa
thải vẫn còn mở nên khí thải vẫn còn tiếp tục qua cửa thải ra ngoài. Giai đoạn này gọi là
giai đoạn xả khí sót. Trong giai đoạn này, một phần khí nạp cũng bị lọt qua cửa thải ra
ngoài, nên còn gọi là giai đoạn lọt khí. Khi piston đi lên đóng kín các cửa thải thì kết
thúc giai đoạn lọt khí.
- Khi piston tiếp tục đi lên ĐCT, không khí trong xilanh bị nén lại rất nhanh
làm áp suất và nhiệt độ khí nén tăng lên, giai đoạn này làm nhiệm vụ nén khí, quá trình
xảy ra tương tự như ở kỳ nén động cơ 4 kỳ. Khi piston lên gần ĐCT thì nhiên liệu được
phun vào xilanh dưới dạng sương mù.
+ Hành trình thứ hai
- Nhiên liệu phun vào xilanh gặp khí nén có nhiệt độ cao sẽ tự bốc cháy làm
áp suất và nhiệt độ trong xilanh tăng lên mãnh liệt, sản vật cháy giản nỡ mạnh đẩy
piston đi xuống làm quay trục khuỷu, thực hiện giai đoạn sinh công.
- Khi piston đi xuống được một đoạn thì mở cửa thải trước, khí thải trong
xilanh tự do thoát ra ngoài làm áp suất trong xilanh giảm xuống gần bằng áp suất bên
ngoài. Giai đoạn này gọi là giai đoạn xả tự do.
- Piston tiếp tục đi xuống một đoạn nữa thì mở các cửa nạp, khí nạp lại được
thổi vào xilanh lùa khí thải ra, thực hiện quá trình thay khí chuẩn bị cho chu trình sau.

1.3.2. Sơ đồ quét khí thẳng
1.3.2.1. Đặc điểm
Có xupáp xả, xupáp xả được bố trí trên nắp xilanh và được điều khiển bằng 1 cơ
cấu phân phối trích lực từ trục khuỷu.
Các cửa nạp được bố trí xung quanh thành xilanh, hướng tiếp tuyến (với vòng
tròn có đường kính nhỏ hơn đường kính xilanh) một góc , có hướng vát lên phía trên
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 8 -


Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 9 -

1.4. HỌ ĐỘNG CƠ S70 MC-C.
+ Họ động cơ Man B&W S70-MC-C thuộc loại động cơ 2 kỳ tốc độ thấp, một
hàng xilanh thẳng đứng.
+ Số xilanh có thể có là 4, 5, 6, 7, 8 xilanh.
+ Đường kính piston là: 700 mm.
+ Hành trình piston: thuộc loại hình trình cực lớn 2800 mm.
+ Vận tốc piston Cm = 8,5 m/s.
+ Tốc độ quay định mức: 91 vòng /phút.
+ Tỉ số nén  = 25.
+ Dãy công suất của họ này từ 12420 kW  24840 KW.
+ Là động cơ có con trượt.
+ Khối lượng của họ động cơ 423  704,4 tấn
+ Làm mát hai vòng: vòng trong làm mát bằng nước ngọt, vòng ngoài làm mát
bằng nước biển.
+ Suất tiêu hao nhiên liệu tùy điều kiện sử dụng và tùy theo tuabin tăng áp được
trang bị cho động cơ:
- Trong điều kiện tiêu chuẩn với tuabin hiệu suất cao g
e
= 169 g/KW.h.
- Trong điều kiện tiêu chuẩn với tuabin thông thường g
e
= 171 g/KW.h.
+ Mức tiêu thụ dầu bôi trơn:
- Tiêu thụ dầu bôi trơn của toàn hệ thống: 10 kg/xilanh.24h.
- Tiêu thụ dầu bôi trơn của xilanh: 1,1-1,6 g/Kw.h.
+ Động cơ được trang bị tăng áp bằng tuabin khí xả, có sử dụng hệ thống làm mát
khí nạp. Tuabin có thể lựa chọn các loại sau: ManB&W, ABB, Misubishi.

3825 4230 3747 3947 4325
3632 4037 3574 3932 4132
C
3729 4134 4334 3845 4229
D 3992 4072 4162 4202 4267
E 11250
1240
F
11525
G 3700
8010 8010 7710 7710 8010
7919 7919 7680 7919 7919
H
7970 7970 7970 7725 7970
J 460
K Tùy thuộc vào trục chân vịt
V 15, 30, 45, 60, 75, 90

Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 11 -

Dưới đây là hình ảnh tổng quát của động cơ.

Hình 1.6. Động cơ 7S70 MC-C nhìn từ phía bơm cao áp.

Giải thích về ký hiệu động cơ
Ví dụ: Động cơ 7S 70 MC-C

2. Cán piston 11. Bầu góp khí xả
3. Nắp vệ sinh 12. Tuabin-máy nén
4. Trục cam 13. Bầu góp khí nạp
5. Đĩa xích 14. Ống dẫn nước vào làm mát khí quét
6. Máy nén thủy lực 15. Ống dẫn nước ra
7. Bơm cao áp 16. Cửa khí quét
8. Vòi phun 17. Áo nước làm mát
9. Áo bao nước làm mát 18. Xupáp xả.
2
1
3
5
4
7
6
8
9
11
12
13
14
1
5
10
16
17
18
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 13 -


ĐỘNG CƠ S70 MC-C.
---------------------

2.1. CƠ CẤU PISTON – THANH TRUYỀN – TRỤC KHUỶU.
Nhiệm vụ của cơ cấu piston thanh truyền trục khuỷu là biến chuyển động tịnh tiến
của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu.
Cơ cấu piston thanh truyền trục khuỷu gồm các bộ phận chính sau: nhóm piston và
cán piston, hộp làm kín, thanh truyền, cơ cấu con trượt và trục khuỷu.
2.1.1. Nhóm Piston.
Piston cùng với xilanh và nắp xilanh tạo thành buồng làm việc của động cơ. Nhưng
piston lại chuyển động do đó nhiệm vụ làm kín của nó cần nhưng lại khó. Phải thật kín
nhưng lại cho phép chuyển động dễ dàng ma sát ít.
2.1.1.1. Piston
Piston làm việc trong điều kiện hết sức nặng nề:
+ Chịu tải trọng cơ rất lớn do áp lực khí cháy và lực quán tính gây ra
+ Chịu tải trọng nhiệt lớn do đỉnh piston bị đốt nóng bởi nhiệt độ rất cao của
khí cháy
+ Chịu mài mòn liên tục trong điều kiện nhiệt độ cao và bôi trơn kém
+ Chịu mài mòn do tiếp xúc với khí cháy.
Nhóm piston của họ động cơ S70MC-C gồm những chi tiết sau: piston, vòng
găng và các chi tiết khác.
Kết cấu của piston gồm các phần sau: đỉnh và thân piston, phần làm mát và váy
piston (phần dẫn hướng), các phần này được chế tạo rời và được ghép lại với nhau bằng
các bulông.
Đỉnh piston cùng với sơmi và nắp xilanh tạo thành buồng làm việc, chính vì thế
kết cấu của phần đỉnh phải phù hợp với loại buồng cháy, kiểu quét khí, kiểu phun nhiên
liệu…để tạo điều kiện hình thành hỗn hợp khí tốt nhất.
Đối với họ động cơ S70 MC-C đỉnh piston có hình dạng lõm cùng với nắp xilanh
tạo thành buồng đốt thống nhất dạng hỗn hợp thể tích phù hợp với hình dáng tia phun
của vòi phun và của động cơ có tỉ số nén cao tạo lốc xoáy cho khí và nhiên liệu trong

2
3
4
5
6
7
8
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 16 -
Hình 2.2. Dẫn dầu làm mát piston.
1. Đường dầu đi lên làm mát
2. Đường dầu trở về
3. Bulông liên kết váy piston
4. Khoang chứa dầu làm mát.

2.1.1.3. Phần váy piston (phần dẫn hướng)
Công dụng của phần váy piston là dẫn hướng cho piston chuyển động ổn định
không bị lắc ngang.
Váy piston được chế tạo rời rồi ghép lại với phần đầu bằng các bulông, nó có
chiều dài ngắn và đều ở các bên để phù hợp với kết cấu động cơ.
Trên váy piston có 2 xéc măng dầu dùng để gạt dầu.
2.1.1.4. Vòng găng (xéc măng)
Vòng găng là chi tiết phụ của khớp trượt piston–xilanh. Nhờ đó piston chuyển
động dễ dàng mà buồng xilanh vẫn kín, ngoài ra vòng găng còn truyền nhiệt từ đỉnh
piston ra thành xilanh, cùng với dầu làm mát đầu piston giữ cho nhiệt độ đầu piston nằm
trong giới hạn cho phép.
Với họ động cơ S70 MC-C đầu piston có 4 vòng găng khí, váy piston có 2 vòng

3
4
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 18 -
2.1.1.6. Ống dẫn dầu làm mát
Ống làm mát có nhiệm vụ dẫn dầu từ bơm dầu dẫn qua cán piston đến piston làm
mát đỉnh piston. Sơ đồ làm việc của nó như hình vẽ sau: Hình 2.5. Hình dẫn dầu làm mát đỉnh piston.
1. Ống dẫn dầu
2. Thanh truyền
3. Ống trượt

4. Ống nối
5. Đường dầu làm mát piston
6. Con trượt.

Dầu được bơm cung cấp đến đường ống dẫn dầu (1) sau đó dầu vào ống trượt (3)
qua ống nối (4) đến con trượt rồi vào cán piston sau đó đến và làm mát đỉnh piston.
Cấu tạo ống trượt gồm hai ống thép lồng vào nhau, hai ống này có thể trượt lên
xuống trong nhau khi con trượt chuyển động lên xuống.
2.1.1.7. Hộp làm kín
Hộp làm kín được bố trí trên cán piston, nhiệm vụ của hộp làm kín là không cho
khí nén từ trên lọt xuống cácte.
Cấu tạo hộp làm kín gồm 2 phần ghép lại với nhau, cấu tạo như hình vẽ sau:
4
2
6
5

2
3
4
5
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 20 - Hình 2.8. Hình cắt hộp làm kín.
2.1.2. Cơ cấu con trượt.
Cơ cấu con trượt được dùng ở các động cơ tàu thủy cỡ lớn, tốc độ quay chậm,
nhằm đảm bảo tính tin cậy và tuổi thọ của piston và xilanh. Khi có cơ cấu con trượt, áp
suất pháp của piston trên thành xilanh sẽ được truyền cho guốc trượt và phần dẫn hướng
của nó. Do đó khi có con trượt, tỉ số


R/L có thể giảm tới 1/2. Và nhờ có sự liên kết
đặc biệt giữa piton và con trượt bằng cán piston, có thể cách ly hoàn toàn khoang xilanh
với bên dưới cácte bằng hộp làm kín trên cán.
Họ động cơ S70 MC-C sử dụng con trượt loại hai phía cấu tạo của nó gồm có 4
mặt tựa giống nhau, hai mặt cho quá trình tiến hai mặt cho quá trình lùi. Hình thức kết
cấu này phức tạp song nó đảm bảo sự lưu thông tự do từ cả hai mặt tới chi tiết chuyển
động và áp suất tác dụng đều nhau lên cả 2 phía trong quá trình tiến cũng như quá trình
lùi.

Đầu chữ thập nối cán piston với đầu nhỏ thanh truyền, tiếp nhận lực đẩy ngang
và truyền nó cho bệ trượt. Đầu chữ thập đảm bảo chuyển động thẳng đứng của piston
nên nó làm giảm độ mài mòn ống lót xilanh.
Các ống dầu làm mát đỉnh piston vào và ra được gắn trên đầu chữ thập.
3


Khớp chữ thập được được gắn với đầu trên thanh truyền qua bạc lót và được xiết
chặt lại bằng đai ốc.
Hình 2.10. Cấu tạo đầu dưới
thanh truyền.
1. Bạc lót
2. Lỗ dẫn dầu bôi trơn
3. Gờ định vị
4. Nửa dưới thanh truyền
5. Bulông thanh truyền
6. Đai ốc
7. Rãnh chứa dầu bôi trơn
1
4
5
7
6
3
2
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 22 -
Đầu dưới thanh truyền nối với cổ biên trục khuỷu bằng bạc lót.
Bạc lót của khớp chữ thập và bạc lót cổ biên trục khuỷu được chế tạo thành 2 nửa
và có gờ định vị để cố định.
Phía trong bạc lót có các rãnh để bôi trơn. Dầu bôi trơn được cung cấp qua những
ống dẫn dầu được gắn trên ổ đỡ chính. Hình 2.11. Đầu dưới thanh truyền.
1. Đầu dưới thanh truyền 4. Vòng lót Hình 2.13. Trục khuỷu.
Luận văn tốt nghiệp SVTH : Đỗ Hoàng Việt
-Trang 24 -
Trục khuỷu của họ động cơ S70 MC-C là loại trục ghép, được làm bằng thép
cacbon bằng phương pháp rèn hay đúc, và có khoan lỗ ở giữa để dẫn dầu bôi trơn, cấu
tạo trục khuỷu gồm có các cổ trục, các cổ biên, má trục và các đối trọng. Bề mặt làm
việc của các cổ trục và cổ biên được tôi tăng cứng bề mặt để giảm độ mài mòn.
Tại một đầu tự do trục khuỷu nối với mặt bích (mặt bích này được nối với đĩa
xích để dẫn động truyền động xích) và sau đó nó được nối với bánh đà. Đầu còn lại
được lắp các thiết bị để nối với trục chân vịt.
Trên trục khuỷu được lắp các đối trọng để cân bằng các lực quán tính và mômen
của lực quán tính không cân bằng của chi tiết chuyển động.
Bánh đà: được lắp ở phần cuối trục khuỷu, dùng để duy trì mức độ không đồng
đều của trục khuỷu và hệ trục, tích luỹ công dư trong hành trình sinh công của piston và
giải phóng cho hệ trục trong các hành trình tiêu tốn công. Họ động cơ S70 MC-C là
động cơ tàu thủy thấp tốc nhiều xilanh nên chỉ cần bánh răng có khối lượng nhỏ lắp trên
trục có công dụng như bánh đà.

Nhận xét:
+ Họ động cơ S70 MC-C sử dụng piston loại ghép là hợp lý: piston có đường
kính lớn (70 cm) do đó làm các phần khác nhau bằng các kim loại khác nhau phù hợp
với điều kiện làm việc của nó giúp ta tiết kiệm vật liệu tốt, mặt khác ta có thể thay thế
từng phần sau thời gian làm việc.
+ Động cơ có tỷ số nén cao (

=25), kết cấu đỉnh piston là đỉnh lõm, sử dụng


Hình 2.14. Xích dẫn động trục cam.
1. Trục khuỷu 3. Xích
2. Bộ phận căng xích 4. Đĩa xích dẫn động trục cam
1
2
3
4

Trích đoạn Hệ thống khí xả Hệ thống khởi động Hệ thống đảo chiều. Hệ thống trao đổi khí. Khí xả màu xanh (Tx bình thường)

---