1.1 ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Động cơ nói chung và động cơ đốt trong nói riêng là cung cấp cơ năng cho cácc
bộ công tác của máy làm việc trong quá trình làm việc. Động cơ đốt trong chuyển đổi
nhiệt năng từ sự đốt cháy nhiên liệu tỏa ra nhiệt năng và biến nhiệt năng đó thành
thành cơ năng ngay ở bên động cơ nên được gọi là động cơ đốt trong.
Nhiên liệu sử dụng cho động cơ đốt trong có thể là nhiên liệu hóa thạch như:
xăng, dầu diesel, khí hóa lỏng LPG hoặc có thể là nhiên liệu sinh học như: cồn,
biogas nhưng phổ biến và sử dụng đa số
hiện nay vẫn là nhiên liệu xăng và dầu diesel.
Mặc dù động cơ đốt trong có nhiều
nhược điểm như: chi phí sử dụng cao, cấu tạo
phức tạp, gây ô nhiểm môi trường nhưng
những ưu điểm của nó hiện nay chưa có loại
động cơ nào có thể thay thế được.
108 trang |
Chia sẻ: hoang10 | Lượt xem: 744 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Máy xây dựng - Chương 1: Thiết bị động lực dùng trên máy xây dựng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bài giảng: Máy xây dựng
Trang 1
Chương 1
THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC DÙNG TRÊN MÁY XÂY DỰNG
1.1 ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Động cơ nói chung và động cơ đốt trong nói riêng là cung cấp cơ năng cho cácc
bộ công tác của máy làm việc trong quá trình làm việc. Động cơ đốt trong chuyển đổi
nhiệt năng từ sự đốt cháy nhiên liệu tỏa ra nhiệt năng và biến nhiệt năng đó thành
thành cơ năng ngay ở bên động cơ nên được gọi là động cơ đốt trong.
Nhiên liệu sử dụng cho động cơ đốt trong có thể là nhiên liệu hóa thạch như:
xăng, dầu diesel, khí hóa lỏng LPG hoặc có thể là nhiên liệu sinh học như: cồn,
biogas nhưng phổ biến và sử dụng đa số
hiện nay vẫn là nhiên liệu xăng và dầu diesel.
Mặc dù động cơ đốt trong có nhiều
nhược điểm như: chi phí sử dụng cao, cấu tạo
phức tạp, gây ô nhiểm môi trường nhưng
những ưu điểm của nó hiện nay chưa có loại
động cơ nào có thể thay thế được.
1.1.1. Các khái niệm cơ bản của động cơ đốt
trong
1.1.1.1. Điểm chết
Điểm chết là vị trí cuối cùng của piston
khi chuyển động một hành trình trong xilanh.
Tại vị trí này tốc độ của piston bằng không và
piston bắt đầu đổi chiều chuyển động. Có hai
điểm chết:
Điểm chết trên (ĐCT): là vị trí mà piston
nằm ở xa trục khuỷu nhất
Điểm chết dưới (ĐCD): là vị trí mà
piston nằm ở gần trục khuỷu nhất
1.1.1.2. Hành trình của piston (S)
Hành trình của piston là khoảng dịch
chuyển của piston giữa hai điểm chết, ký hiệu
là S, và S có mối quan hệ với bán kính của trục khuỷu R như sau:
RS 2
Với R: bán kính quay của trục khuỷu
1.1.1.3. Thể tích công tác (Vh)
Thể tích công tác Vh là khoảng không gian trong xilanh được giới hạn bởi hai
mặt cắt vuông góc với đường tâm xilanh qua hai điểm chết, hay là thể tích mà đỉnh
piston quét qua khi dịch chuyển từ điểm chết này sang điểm chết kia.
Hình 1.1: Sơ đồ động cơ đốt trong
Bài giảng: Máy xây dựng
Trang 2
Đối với động cơ có 1 xilanh thì thể tích công tác Vh được xác định như sau:
SDVh
2
4
1
Trong đó: D là đường kính của xilanh.
Đối với động cơ nhiều xilanh thì thể tích công tác được tính như sau:
iVV hh
Với i là số xilanh trong động cơ và D là đường kính của xilanh.
Lưu ý: trong thực tế, khi nói đến dung tích làm việc của động cơ chính là thể tích
công tác Vh. và thể tích xilanh thường xác định bằng cm3.
1.1.1.4. Thể tích buồng cháy
Thể tích buồng cháy là khoảng không gian trong xilanh được giới hạn bởi đỉnh
piston và nắp xilanh khi piston ở ĐCT, ký hiệu là Vc.
1.1.1.5. Thể tích toàn bộ
Thể tích toàn bộ là thể tích khoảng không gian trong xilanh giới hạn bởi đỉnh
piston và nắp xilanh khi piston ở ĐCD, ký hiệu là Va.
hca VVV
1.1.1.6. Tỷ số nén
Tỷ số nén là tỷ số giữa thể tích toàn bộ và thể tích buồng cháy của động cơ
c
a
V
V
Đối với động cơ xăng: tỷ số nén thường nằm trong khoảng: 8÷11. Còn đối với
động cơ diesel thì tỷ số nén cao hơn để áp suất và nhiệt độ cuối quá trình nén phải đủ
cao nên nằm trong khoảng: 16÷22.
1.1.1.7. Kỳ
Kỳ (hay thì) là hành trình thực hiện được của piston giữa hai điểm chết. Khi động
cơ hoạt động, trong xilanh phải diễn ra trình tự các quá trình: nạp, nén, cháy giãn nở
và xả tạo nên chu trình công tác của động cơ, cả 4 quá trình trên có thể thực hiện trong
2 lần dịch chuyển của piston (gọi là động cơ 2 kỳ), hay 4 lần dịch chuyển của piston
(gọi là động cơ 4 kỳ).
1.1.2. Các cơ cấu và hệ thống chính của động cơ đốt trong
1.1.2.1. Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền là cơ cấu chính trong động cơ và bao gồm hầu
hết các chi tiết chủ yếu như: piston, trục khuỷu, thanh truyền nó có nhiệm vụ chính
là biến lực khí thể thành chuyển động quay của trục khuỷu và đóng vai trò nén không
khí hoặc hỗn hợp nhiên liệu trong xilanh lên áp suất cao.
Các chi tiết chính gồm:
Piston: Vai trò chủ yếu của piston là cùng với các chi tiết khác như xilanh, nắp
xilanh bao kín tạo thành buồng cháy, đồng thời truyền lực của khí thể cho thanh
truyền cũng như nhận lực từ thanh truyền để nén khí.
Xecmang: Có hai loại: xecmang khí có nhiệm vụ bao kín tránh lọt khí, còn xecmang
dầu ở dưới có nhiệm vụ ngăn dầu bôi trơn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy.
Bài giảng: Máy xây dựng
Trang 3
Thanh truyền: là chi tiết nối giữa piston và trục khuỷu, biến chuyển động tịnh tiến
của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu.
Trục khuỷu: nhận lực tác dụng từ piston tạo ra momen quay kéo máy công tác và
nhận năng lượng của bánh đà, sau đó truyền cho thanh truyền và piston thực hiện
quá trình nén cũng như trao đổi khí trong xilanh.
Bánh đà: giữ cho động cơ ổn định, tích lũy năng lượng ở kỳ cháy để chi phí cho các
kỳ tiêu thụ công như kỳ nạp, nén và xả.
1.1.2.2. Cơ cấu phối khí
Cơ cấu phối khí có nhiệm vụ điều khiển quá trình nạp và xả khí vào ra xilanh.
Yêu cầu đối với cơ cấu phối khí là nạp đầy và xả sạch. Các chi tiết chính:
Xupap: đóng và mở các đường nạp và thải để thực hiện quá trình trao đổi khí.
Trục cam: trục cam mang các cam dẫn động cơ cấu phối khí, các vấu cam này tác
động trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua đũa đẩy và cò mổ để mở xupap.
1.1.2.3. Hệ thống làm mát
Khi động cơ làm việc, các chi tiết của động cơ nhất là các chi tiết trong buồng
cháy tiếp xúc với khí cháy nên có nhiệt độ rất cao, nhiệt độ các chi tiết tăng quá cao có
thể dẫn đến: giảm sức bền của các chi tiết, bó kẹt các chi tiết chuyển động, giảm hệ số
nạp của động cơ, gây ra hiện tượng kích nổ vì vậy trong động cơ cần phải có hệ
thống làm mát giữ cho nhiệt độ các chi tiết không vượt quá giá trị cho phép.
Hình 1.2 dưới đây là một hệ thống làm mát bằng nước dùng trong động cơ đốt
trong:
Nước sau khi nhận nhiệt từ các xilanh và các bộ phận sinh nhiệt khác trong động
cơ được đưa đến bộ tản nhiệt (1), tại đây có quạt gió thổi gió qua két làm nhiệt độ của
nước làm mát giảm xuống, sau đó nó được bơm nước (3) đưa trở lại động cơ, trên một
số động cơ còn có bố trí bộ phận làm mát dầu bôi trơn trên đường nước làm mát.
1. Bộ tản nhiệt
2. Van hằng nhiệt
3. Bơm nước
4. Đồng hồ báo nhiệt độ
nước
5. Bộ chống ăn mòn
6. Nắp xilanh
7. Piston
8. Thân máy
9. Bộ làm mát dầu
10. Nước sau khi làm mát
A. Đường dầu vào và dầu ra
Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống làm mát động cơ đốt trong
Ngoài ra còn có hệ thống làm mát bằng không khí, loại này thường dùng cho các
động cơ có công suất nhỏ, như động cơ xe máy, động cơ máy cắt cỏ, máy đầm bàn
Bài giảng: Máy xây dựng
Trang 4
1.1.2.4. Hệ thống bôi trơn
Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các bề mặt làm việc của các
chi tiết để:
Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống làm mát động cơ đốt trong
Làm giảm ma sát giữa các chi tiết chuyển động tương đối với nhau
Rửa sạch hạt mài hình thành trong quá trình làm việc
Làm mát các chi tiết
Làm kín các khe hở nhỏ
Chống gỉ rét các bề mặt kim loại
Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau: dầu bôi trơn chứa trong cacte được
bơm dầu hút lên đưa qua bầu lọc vào trong đường dầu chính đi đến trục khuỷu để bôi
trơn các bạc lót giữa trục khuỷu với gối đỡ và thanh truyền, một lượng dầu tại đây
được đưa dọc theo thân thanh truyền lên bôi trơn đầu nhỏ thanh truyền và phun vào
phía dưới của piston để làm mát đỉnh piston. Một lượng dầu theo đường dầu đi lên bôi
trơn trục cam, xupap và trở về cacte.
1.1.2.5. Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Hệ thống cung cấp nhiên liệu nói chung có nhiệm vụ cung cấp một lượng nhiên
liệu thích hợp ứng với các chế độ làm việc của động cơ vào trong xilanh để thực hiện
quá trình cháy sao cho hiệu suất là cao nhất và ít ô nhiễm môi trường.
a) Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng
Loại dùng chế hòa khí:
Hình 1.4 là sơ đồ hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí. Xăng từ thùng chứa 1
được bơm 3 hút qua lọc 2 đến buồng nhiên liệu hay còn gọi là buồng phao 4 của bộ
chế hòa khí. Cơ cấu van kim – phao giữ cho mức xăng trong buồng nhiên liệu ổn định
trong quá trình làm việc. trong quá trình nạp, không khí được hút vào động cơ phải lưu
thông qua họng khuếch tán 6 có tiết diện bị thu hẹp, khi dòng khí qua họng này thì áp
suất giảm hút một lượng xăng từ buồng phao, lượng nhiên liệu này phụ thuộc vào
lượng khí đi qua họng, khi xăng đi vào họng khuếch tán thì bị xé tơi hòa trộn với
không khí tạo thành hỗn hợp nạp vào động cơ.
Bài giảng: Máy xây dựng
Trang 5
Hình 1.4: Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu động cơ xăng dùng Chế hòa khí
1.Thùng xăng; 2.Lọc; 3.Bơm; 4.Buồng phao; 5.Jiclơ; 6.Họng khuếch tán; 7.Bướm ga
Loại dùng phun xăng điện tử:
Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ xăng dùng EFI
Khác với hệ thống nhiên liệu dùng chế hòa khí, hệ thống nhiên liệu phun xăng
(cụ thể là phun xăng điện tử) phun nhiên liệu trực tiếp vào trong đường ống bên nạp
cạnh xupap nạp. Việc điều chỉnh lượng phun được điều khiển bởi bộ điều khiển trung
tâm ECU khi tiếp nhận các thông tin từ các cảm biến đưa về.
b) Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel
Hình 1.6: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ xăng dùng EFI
Bài giảng: Máy xây dựng
Trang 6
Đối với hệ thống nhiên liệu động cơ diesel, nhiên liệu được phun vào trực tiếp
trong xilanh với áp suất cao dưới dạng sương mù nhờ các bơm cao áp và các vòi phun
để hình thành hỗn hợp không khí – nhiên liệu.
1.1.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong
1.1.3.1. Động cơ xăng 4 kỳ
a) Kỳ nạp (quá trình nạp)
Trong kỳ này piston di chuyển từ ĐCT xuống ĐCD, tương ứng với góc quay của
trục khuỷu từ (0÷180)0, xupap nạp lúc này mở ra, thể tích trong xilanh tăng lên nên tạo
ra độ chân không so với khí trời vì vậy hút một lượng hòa khí gồm xăng và không khí
được chuẩn bị sẵn ở bộ chế hòa khí (đối với động cơ phun xăng điện tử thì được phun
vào bên cạnh xupap nạp) được đưa vào trong xilanh.
Hình 1.7: Thứ tự làm việc của động cơ xăng 4 kỳ
Thực ra để tăng hiệu suất nạp, xupap nạp được mở sớm hơn, tức là trước ĐCT để
chuẩn bị cho kỳ nạp, và đóng muộn hơn một chút để tận dụng quán tính của dòng khí.
b) Kỳ nén (quá trình nén)
Khi xupap nạp đóng lại, piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT, thể tích trong
xilanh giảm dần làm cho hòa khí bị nén lại, áp suất và nhiệt độ của hòa khí tăng lên.
Khi đi đến gần ĐCT bugi đánh tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp chuẩn bị cho quá trình
cháy giãn nở và sinh công.
c) Kỳ cháy giãn nở và sinh công
Sau khi bugi đánh tia lửa điện, màng lửa lan truyền ra toàn buồng cháy làm áp
suất tăng nhanh tác động vào đỉnh piston đẩy piston đi xuống làm quay trục khuỷu.
Đây là kỳ sinh công duy nhất của động cơ. Khi đi đến gần ĐCD, xupap xả mở ra quá
trình cháy kết thúc.
d) Kỳ xả
Khi xupap xả mở ra sản phẩm cháy có áp suất cao thoát ra khỏi buồng cháy,
đồng thời do piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT nên sản phẩm cháy cũng bị đẩy ra
ngoài, để xả sạch sản phẩm cháy ra khỏi xilanh thì xupap nạp sẽ đóng lại sau khi
piston qua ĐCT một góc nhỏ.
1.1.3.2. Động cơ diesel 4 kỳ
a) Kỳ I: (hút hay nạp)
Bài giảng: Máy xây dựng
Trang 7
Piston chuyển dịch từ ĐCT xuống ĐCD, lúc này xupap nạp mở, do thể tích
không gian phía trong xilanh và piston tăng lên nên hình thành độ chân không(áp suất
không khí ở trong thấp hơn ở ngoài trời) vì vậy không khí được hút vào xilanh qua
cổng xupap nạp ở đường ống nạp. Trong thời gian này xupap xả đóng, lúc này trục
khuỷu quay từ 0o÷180o.
Thực ra thời trong thời kỳ nạp xupap nạp bắt đầu mở từ trước và đóng lại khi
piston đi qua ĐCD một chút, để cho việc nạp được đầy hơn.
Nạp nén nổ xả
Hình 1.8: Thứ tự làm việc của động cơ diesel 4 kỳ
1.Vòi phun; 2.Bơm cao áp
b) Kỳ II: (kỳ nén)
Ở hành trình này piston đi từ ĐCD lên ĐCT, thể tích của xilanh phía trên piston
giảm dần. Lúc này cả hai xupap đều đóng, không khí bị nén lại áp suất và nhiệt độ của
không khí trong xilanh tăng lên.
Cuối quá trình nén (khi piston ở ĐCT) nhiên liệu được phun vào trong xilanh nhờ
vòi phun dưới dạng sương mù với áp suất cao hoà trộn với không khí ở nhiệt độ và áp
suất cao thì tự bốc cháy. Lúc này trục khuỷu quay một góc từ 180o ÷ 360o.
Thực ra thời kỳ này bắt đầu khi xupap nạp bắt đầu đóng và kết thúc khi bắt đầu
phun nhiên liệu vào buồng cháy (tức giai đoạn này xảy ra ngắn hơn 180o vòng quay
của trục khuỷu).
c) Kỳ III: (kỳ cháy giãn nở và sinh công)
Quá trình xảy ra khi piston đi từ ĐCT xuống ĐCD. Sau khi kết thúc giai đoạn
chuẩn bị, các đám cháy đã hình thành và lan toả khắp buồng cháy thì quá trình cháy
xảy ra, áp suất và nhiệt độ trong buồng cháy tăng cao tác dụng lên đỉnh piston đẩy
piston đi xuống ĐCD. Đây là kỳ sinh công duy nhất của chu trình làm việc của động
cơ 4 kỳ.
Thực ra thời kỳ này bắt đầu khi nhiên liệu bắt đầu phun vào buồng cháy và kết
thúc lúc xupap thải mở ra, tức là lúc piston chưa đi đến ĐCD.
d) Kỳ IV:(kỳ thải)
Đầu quá trình thải thì piston di chuyển lên phía trên ĐCT đẩy khí cháy ra ngoài
qua xupap thải.
Thực ra thời điểm này bắt đầu khi piston đến gần ĐCD ở kỳ giãn nở, lúc này
xupap thải mở ra sớm một chút mục đích là để tận dụng áp suất cao ở cuối kỳ cháy
giãn nở đẩy khí cháy ra ngoài giảm công tiêu hao trong giai đoạn thải cưỡng bức. Như
Bài giảng: Máy xây dựng
Trang 8
ta đã nói ở trên thì cuối kỳ xả lúc piston chưa đến ĐCT thì xupap nạp mở ra, nên cả hai
xupap đều mở ra tạo thành góc trùng điệp của xupap.
Đọc thêm:
Để tăng chất lượng nạp và xả khí
thời điểm mở và đóng xupap nạp và xupap
xả thay đổi đi một chút, cụ thể: để tăng
thời gian mở xupap thì xupap nạp không
mở ngay tại thời điểm piston ở điểm chết
trên mà mở sớm hơn một chút, để tận
dụng động năng của dòng khí nạp thì
xupap nạp đóng muộn một chút vì vậy
lượng khí nạp sẽ được nạp vào nhiều hơn.
Đối với xupap xả, khi piston đi gần đến
điểm chết dưới trong kỳ cháy, lúc này áp
suất trong xilanh đã giảm nhiều, việc sử
dụng áp suất trong buồng cháy để biến
chuyển thành cơ năng của piston không
mang lại hiệu quả cao nên xupap xả được
mở sớm sản phẩm cháy được thổi ra ngoài, đồng thời để tận dụng động năng của dòng
khí xả thì xupap xả được đóng muộn một chút sau khi piston đã đi qua ĐCT. Vì vậy có
thời điểm cả hai xupap nạp và xả cùng ở trạng thái mở, người ta gọi thời điểm này là
góc trùng điệp của xupap. Hình 1.9 là góc đóng mở của xupap của động cơ
RENAULT CDI 11.
1.1.3.3. Động cơ xăng 2 kỳ
a) Cấu tạo
Ở động cơ xăng 2 kỳ,
không có các xupap nạp và xả,
việc nạp và xả khí được thực
hiện bởi piston nên cấu tạo đơn
giản hơn nhiều so với động cơ
xăng 4 kỳ. Cửa xả được bố trí
cao hơn cửa xả, nhưng của nạp
không phải nạp hòa khí vào
trong xilanh của động cơ mà nạp
vào trong hộp trục khuỷu (vì vậy
hộp trục khuỷu không có chứa
dầu bôi trơn) sau đó được đưa
vào trong xilanh thông qua cửa
quét được đặt phía đối diện với
cửa nạp. Để tăng hiệu quả nạp và
xả khí đỉnh piston thường có kết
cấu không phẳng.
b) Quá trình làm việc
Hành trình I, piston đi lên:
Piston di chuyển từ ĐCT xuống ĐCD, cửa quét và cửa xả được piston đóng lại
hòa khí bị nén lại làm cho nhiệt độ và áp suất tăng lên đồng thời cửa nạp mở ra hòa khí
Hình 1.9: Góc phối khí của xupap
Hình 1.10: Sơ đồ cấu tạo động cơ xăng 2 kỳ
Bài giảng: Máy xây dựng
Trang 9
được hòa trộn ở chế hòa khí được đẩy vào trong cacte qua cửa nạp ở phía dưới (1) khi
piston đi đến gần ĐCT bugi đánh tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp (2).
Hình 1.11: Thứ tự làm việc của động cơ xăng 2 kỳ
Hành trình II, piston đi xuống
Sau khi đánh tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp, màng lửa lan truyền ra cả buồng
cháy làm nhiệt độ và áp suất trong xilanh tăng cao đẩy piston đi xuống, đầu tiên cửa xả
được mở ra, do áp suất trong xilanh lớn nên sản phẩm cháy xả ra ngoài (3), khi piston
tiếp tục di chuyển thì cửa quét khí cũng mở ra hòa khí từ cacte cũng được nạp vào
trong xilanh nên hỗ trợ đẩy khí xả ra ngoài, vì vậy trong quá trình này một lượng hòa
khí theo khí xả đi ra khỏi buồng cháy (4). Trong lúc này cửa nạp khí cũng được piston
đóng lại.
1.1.3.4. Động cơ diesel 2 kỳ
Khác với động cơ xăng 2 kỳ, động cơ diesel 2 kỳ có một xupap được bố trí ở cửa
xả, còn cửa nạp (lỗ quét khí) được đóng mở bởi piston. Loại này được dùng trên
những máy yêu cầu công suất rất lớn và tốc độ làm việc chậm như tàu thủy.
a) Hành trình I
Khi piston di chuyển từ ĐCD lên ĐCT, xupap xả ở trạng thái đóng. Đầu tiên các
cửa quét khí (cửa nạp) của xilanh được mở ra, không khí từ ngoài môi trường được
máy quét khí đẩy vào trong xilanh. Khi piston tiếp tục di chuyển đi lên thì các cửa quét
này đóng lại không khí trong xilanh bị nén lại làm áp suất và nhiệt độ tăng lên, khi đi
đến gần ĐCT vòi phun phun nhiên liệu vào xilanh ở dạng sương mù hòa trộn với
không khí ở áp suất và nhiệt độ cao nên tự bốc cháy.
Hình 1.12: Thứ tự làm việc của động cơ diesel 2 kỳ
b) Hành trình II
Bài giảng: Máy xây dựng
Trang 10
Vòi phun tiếp tục phun nhiên liệu vào buồng cháy và bị đốt cháy làm áp suất
trong buồng cháy tăng lên đẩy piston đi xuống làm quay trục khuỷu, khi piston đi
xuống đến gần cửa quét thì xupap nạp mở ra, sản phẩm cháy có áp suất cao trong
xilanh xả ra ngoài, khi piston đi qua khỏi cửa nạp thì máy quét khí thổi vào trong
xilanh hổ trợ đẩy hết khí xả ra bên ngoài.
1.2 ĐỘNG CƠ ĐIỆN
Động cơ điện được sử dụng rộng rãi trên các máy cố định cũng như di động như
các máy nghiền sàng đá, máy trộn bê tông, cần trục
Ưu điểm: hiệu suất cao, gọn nhẹ, chịu vượt tải tương đối tốt, thay đổi chiều quay
và khởi động nhanh, giá thành hạ, làm việc tin cậy, dể tự động hóa, điều kiện vệ sinh
công nghiệp tốt, ít gây ô nhiễm môi trường
Nhược điểm: khó thay đổi tốc độ quay, momen khởi động nhỏ, phải có nguồn và
mạng lưới cung cấp điện.
Động cơ điện có nhiều loại, được chia ra làm các nhóm như sau:
1.2.1. Động cơ điện xoay chiều
Động cơ điện không đồng bộ với roto lồng sóc cấu tạo đơn giản, rẻ tiền, dể bảo
quản, làm việc tin cậy. nhược điểm của nó là: hiệu suất thấp, không điều chỉnh được
tốc độ. Loại này được sử dụng phổ biến nhưng công suất thường nhỏ hơn 10kW.
Động cơ không đồng bộ roto dây quấn có cấu tạo phức tạp, đắt tiền, vận hành
phức tạp nhưng tính khởi động và điều tốc khá tốt, thường được chế tạo với công suất
(7÷100)kW.
Động cơ điện xuay chiều đồng bộ có ưu điểm là hiệu suất và hệ số cos cao, tốc
độ quay ổn định, hệ số quá tải lớn nhưng cấu tạo tương đối phức tạp, giá thành khá cao
vì phải có thiết bị phụ khởi động động cơ nên thường dùng cho các máy có yêu cầu tốc
độ quay không đổi.
1.2.2. Động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều mắc song song hoặc nối tiếp có phạm vi thay đổi tốc độ
lớn, momen khởi động cao, đảm bảo khởi động êm, hãm và đảo chiều dể dàng, do đó
được dùng trong các thiết bị vận chuyển bằng điện, máy đào, cần trục, thang máy
nhược điểm của chúng là giá thành đắt, phải tăng thêm vốn đầu tư để đặt các thiết bị
chỉnh lưu hay máy phát điện 1 chiều.
Đọc thêm:
Bơm và động cơ thủy lực
Bơm và động cơ thủy lực ngày nay được sử dụng rộng rải trong máy xây dựng và
xếp dỡ. Đặc điểm của máy thủy lực là có thể làm việc hai chiều: vừa là bơm (nhận cơ
năng để tạo ra dòng chất lỏng với áp suất cao) hoặc động cơ (nhận dầu áp lực cao để
tạo thành momen quay trên trục hoặc chuyển động tịnh tiến của cán piston). Có nhiều
loại động cơ thủy lực, nhưng phổ biến có các loại sau:
Bơm bánh răng (hình1.13 a):
Gồm vỏ bơm 3 và các bánh răng 1 và 2. Một trong hai bánh răng dược dẫn động
từ động cơ, bánh răng thứ hai quya tự do trên trục. các bánh răng quay ăn khớp dồn ép
dầu từ khoang hút vào khoảng trống giữa các răng và vỏ bơm dẫn đến khoang đẩy, tốc
Bài giảng: Máy xây dựng
Trang 11
độ làm việc của bánh răng thường (500÷1500)rpm. Tùy theo tốc độ quay, áp lực và độ
nhớt của dầu thủy lực, hiệu suất của bơm bánh răng (0,65÷0,85). Loại này thường làm
việc tới áp suất 10Mpa và công suất có thể đến 40kW.
Hình 1.13: Sơ đồ cấu tạo các loại bơm thủy lực
a)Bơm bánh răng; b)Bơm piston hướng trục (nguyên lý); c)Bơm