Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ tải nhiệt đến sự tương tác của cặp pít tông - Xi lanh động cơ diesel lai máy phát điện tàu thủy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG
HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN S ự
NGUYỄN LÊ VĂN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ TẢI 
NHIỆT ĐẾN Sự TƯƠNG TÁC CỦA CẶP PÍT• • • 
TÔNG - XI LANH ĐỘNG CƠ DIESEL LAI 
MÁY PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - NĂM 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG
HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN S ự
NGUYỄN LÊ VĂN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ TẢI 
NHIỆT ĐẾN Sự TƯƠNG TÁC CỦA CẶP PÍT• • • 
TÔNG - XI LANH ĐỘNG CƠ DIESEL LAI 
MÁY PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY
Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực 
Mã số: 62 52 01 16
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS, TS Đào Trọng Thắng
2. PGS, TS Lại Văn Định
HÀ NỘI - NĂM 2014
iLỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi. 
Các kết quả nghiên cứu và các kết luận nêu trong luận án là trung thực, không 
sao chép từ bất kì một nguồn nào và dưới bất cứ hình thức nào. Việc tham 
khảo các nguồn tài liệu đã được trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo 
đúng quy định.
Tác giả luận án
Nguyễn Lê Văn
ii
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn các thầy hướng dẫn khoa học: PGS.TS 
Lại Văn Định, PGS.TS Đào Trọng Thắng đã tận tình hướng dẫn về phương 
pháp và nội dung nghiên cứu trong quá trình thực hiện luận án. Nhân dịp này, 
tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy PGS.TS Hà Quang Minh, PGS.TS 
Vy Hữu Thành, PGS.TS Nguyễn Hoàng Vũ, TS Nguyễn Trung Kiên thuộc 
Bộ môn Động cơ, Khoa Động lực, Học viện KTQS đã có rất nhiều ý kiến 
đóng góp quý báu cho việc thực hiện luận án.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn Bộ môn Động cơ, Khoa Động lực, Phòng 
Sau đại học, Học viện KTQS; Cục Kỹ thuật Hải quân, Nhà máy X46 Hải 
quân; các thầy, các nhà chuyên môn, các chuyên gia và các đồng nghiệp trong và 
ngoài Học viện KTQS cùng những người thân trong gia đình, bạn bè đã thường 
xuyên quan tâm, động viên, giúp đỡ nhiều mặt để tác giả hoàn thành luận án.
MỤC LỤC 
Trang
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................ i
LỜI CẢM Ơ N ......................................................................................................ii
MỤC LỤC...........................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮ T.................................. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG...............................................................................viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ........................................................... xi
MỞ ĐẦU..............................................................................................................1
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ SỰ TƯƠNG TÁC CỦA CẶP PÍT TÔNG - XI 
LANH VÀ PHỤ TẢI NHIỆT ĐỘNG CƠ....................................................4
1.1. Đặt vấn đề......................................................................................................4
1.2. Đặc điểm kết cấu và lắp ghép cặp pít tông - xi lanh động cơ diesel
lai máy phát tàu thủy....................................................................................... 5
1.2.1. Đặc điểm kết cấu của pít tông.................................................................. 5
1.2.2. Đặc điểm kết cấu của xi lanh................................................................... 6
1.2.3. Đặc điểm lắp ghép của cặp pít tông - xi lanh.......................................... 8
1.3..Các mô hình tương tác .................................................................................9
1.3.1. Mô hình không có khe hở và không có sự tương tác.............................. 9
1.3.2. Mô hình có khe hở, không có sự tương tác........................................... 10
1.3.3. Mô hình có khe hở, có tương tá c ........................................................... 15
1.4. Ảnh hưởng của phụ tải nhiệt đến sự tương tác của cặp pít tông - xi lanh....25
1.4.1. Đặc điểm của quá trình trao đổi nhiệt ở động cơ đốt trong..................25
1.4.2. Trao đổi nhiệt giữa thành ống lót xi lanh và nước làm mát..................26
1.4.3. Ảnh hưởng của rung động ống lót xi lanh đến cường độ trao đổi nhiệt....26
1.4.4. Các chỉ tiêu đánh giá phụ tải nhiệt......................................................... 27
1.4.5. Ảnh hưởng của phụ tải nhiệt đến biến dạng và khe hở
giữa pít tông và xi lanh...............................................................................27
1.5..Lựa chọn mô hình tính toán.......................................................................28
Kết luận chương 1 ............................................................................................. 30
Chương 2. MÔ HÌNH KHẢO SÁT SỰ TƯƠNG TÁC CỦA CẶP PÍT TÔNG
- XI LANH KHI XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ TẢI NHIỆT...... 31
2.1. Đặt vấn đề....................................................................................................31
iii
iv
2.2. Mô hình tương tác của cặp pít tông - xi lanh........................................... 31
2.2.1. Mô hình xác định chuyển động phụ của pít tông.................................. 32
2.2.2. Sự va đập giữa pít tông và xi lanh.......................................................... 38
2.3. Mô hình tính toán trường nhiệt độ pít tông và xi lanh.............................42
2.3.1. Mô hình hình học.................................................................................... 42
2.3.2. Mô hình toán học .................................................................................... 43
2.3.3. Các điều kiện biên của bài toán tính trường nhiệt đ ộ ...........................45
2.3.4. Xác định trường nhiệt độ của pít tông và xi lanh.................................. 48
2.3.5. Biến dạng nhiệt của cặp pít tông và xi lanh.......................................... 50
2.3.6. Xác định khe hở nhiệt giữa pít tông và xi lanh..................................... 51
2.4. Mô hình nghiên cứu ảnh hưởng của phụ tải nhiệt đến sự tương tác
của cặp pít tông - xi lanh............................................................................54
2.5. Lựa chọn phương pháp tính và phần mềm tính toán............................... 55
2.5.1. Các phương pháp tính toán trường nhiệt độ và lựa chọn
phương pháp tính ........................................................................................ 55
2.5.2. Các phương pháp tính toán tương tác của cặp pít tông - xi lanh......... 59
Kết luận chương 2 ............................................................................................. 60
Chương 3. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ TẢI NHIỆT TỚI SỰ
TƯƠNG TÁC CỦA CẶP PÍT TÔNG - XI LANH ĐỘNG CƠ 6Ч 12/14 . 61
3.1. Đặc điểm kết cấu của cặp pít tông - xi lanh động cơ 6Ч 12/14.............. 61
3.1.1. Giới thiệu sơ bộ về động cơ 6Ч 12/14...................................................61
3.1.2. Giới thiệu sơ bộ về kết cấu ống lót xi lanh của động cơ 6Ч 12/14.....62
3.1.3. Đặc điểm kết cấu của pít tông động cơ 6Ч 12/14................................. 63
3.2. Xây dựng mô hình tính toán cặp pít tông - xi lanh động cơ 6Ч 12/14 .... 64
3.3. Xác định trường nhiệt độ và khe hở nhiệt của cặp pít tông - xi lanh 
động cơ 6Ч 12/14........................................................................................ 65
3.3.1. Tính toán điều kiện ban đầu và điều kiện biên cho bài toán xác định 
trường nhiệt độ............................................................................................ 65
3.3.2. Xác định trường nhiệt độ và trường biến dạng nhiệt của
cặp pít tông - xi lanh...................................................................................79
3.3.3. Xác định khe hở nhiệt của cặp pít tông - xi lanh.................................. 83
3.4. Tính toán sự tương tác của cặp pít tông - xi lanh động cơ 6Ч 12/14...... 85
3.4.1. Xây dựng sơ đồ thuật toán......................................................................85
3.4.2. Tính toán sự tương tác của cặp pít tông - xi lanh động cơ 6Ч 12/14
khi không có ảnh hưởng của phụ tải nhiệt........................................................88
v3.4.3. Tính toán sự tương tác của cặp pít tông - xi lanh
khi có ảnh hưởng của phụ tải nhiệt................................................................ 91
3.5. Nhận xét, đánh giá kết quả.........................................................................94
Kết luận chương 3 ............................................................................................. 95
Chương 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM..................................................96
4.1. Mục đích nghiên cứu..................................................................................96
4.2. Trang thiết bị phục vụ nghiên cứu thử nghiệm........................................ 96
4.2.1. Nguyên lí và đặc tính kĩ thuật của thiết bị đo nhiệt độ .........................96
4.2.2. Nguyên lí hiệu chỉnh thiết bị đo nhiệt độ.............................................103
4.2.3. Quy trình đo nhiệt độ cho thành ống lót xi lanh động cơ ...................104
4.2.4. Trang thiết bị thử nghiệm......................................................................104
4.3. Đo nhiệt độ của thành ống lót xi lanh động cơ 6^ 12/14......................108
4.3.1. Lựa chọn các vị trí đo............................................................................108
4.3.2. Phương pháp lấy số liệu........................................................................109
4.3.3. Kết quả đ o ............................................................................................. 110
4.4. Xử lí số liệu thực nghiệm.........................................................................110
4.5. Đánh giá độ tin cậy của mô hình tính.....................................................114
Kết luận chương 4 ........................................................................................... 117
KẾT LUẬN v À k iế n n g h ị .........................................................................118
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ..............................................120
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................121
PHỤ LỤC.........................................................................................................126
Phụ lục 1. Kết quả tính nhiệt độ, áp suất, hệ số truyền nhiệt và lực ngang
của động cơ 6^12/14 bằng phần mềm Diesel - RK.................................. 127
Phụ lục 2. Hệ số trao đổi nhiệt và nhiệt độ tại các bề mặt tính toán
của ống lót xi lanh và pít tông động cơ 6^12/14..................................... 130
Phụ lục 3. Trường nhiệt độ và trường biến dạng nhiệt của ống lót xi lanh
và pít tông động cơ 6^12/14 ở chế độ (80, 40, 20)% tả i..........................132
Phụ lục 4. Chương trình tính chuyển động phụ bằng Matlab.......................134
Phụ lục 5. Ảnh hưởng của phụ tải nhiệt đến sự tương tác của cặp pít tông - xi
lanh động cơ 6^ 12/14 ở chế độ 80%, 40% và 20% phụ tả i ....................137
Phụ lục 6. Nhiệt độ thực nghiệm của ống lót xi lanh.................................... 142
Phụ lục 7. Biên bản thử nghiệm và một số hình ảnh thử nghiệm
đo nhiệt độ ống lót xi lanh động cơ 6^ 12/14........................................... 145
vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 
Viết tắt:
ĐGD Điểm gốc dưới 
ĐGT Điểm gốc trên 
GQTK Góc quay trục khuỷu 
PTHH Phần tử hữu hạn 
Kí hiệu :
a Hệ số khuếch tán nhiệt
b Hệ số ma sát ngoài (giảm chấn)
c Nhiệt dung riêng của vật liệu [J/kg.K]
cp Độ cứng của thân pít tông [N.m2]
[Ce] Ma trận nhiệt dung riêng tại phần tử
D Đường kính xi lanh ở trạng thái nguội [m]
[D] Ma trận các hệ số dẫn nhiệt 
{D} Ma trận đàn hồi của vật liệu
dp Đường kính pít tông [m]
E Mô đun đàn hồi của vật liệu [Pa]
F Diện tích bề mặt vật rắn [m2]
Fl Diện tích tiết diện ngang của mặt cắt ống lót [m2]
G Mô đun đàn hồi trượt ngang của vật liệu [Pa]
H Khoảng cách từ trọng tâm đến đáy pít tông [m]
IO Mô men quán tính của hệ pít tông đối với tâm của chốt
pít tông [kg.m2]
IO1 Mô men quán tính của hệ pít tông đối với trọng tâm [kg.m2] 
jy Gia tốc của pít tông khi chuyển động tịnh tiến [m/s2]
k Hệ số phục hồi 
[Ke] Ma trận dẫn nhiệt của phần tử
l Chiều dài thanh truyền [m]
m1 Khối lượng chuyển động tịnh tiến của cơ cấu khuỷu [kg] 
trục thanh truyền 
Mk Mô men lật của lực khí thể do pít tông quay quanh trục
của chốt pít tông [N.m]
Mmc Mô men ma sát của chốt pít tông [N.m]
N Lực ngang tác dụng vuông góc với thành xi lanh [N]
n Tốc độ của động cơ [v/ph]
Nvd Lực va đập của pít tông lên ống lót xi lanh [N]
Pj Lực quán tính của các chi tiết tham gia chuyển động
tịnh tiến [N]
pk Áp suất khí thể [N/m2]
vii
Pk Lực khí thể [N]
Pmx Lực ma sát giữa xéc măng với rãnh [N]
Ptt Lực tác dụng dọc theo đường tâm thanh truyền [N]
Pe Lực tổng hợp [N]
q Dòng nhiệt theo một hướng nhất định [J/m]
Q1 Nhiệt lượng cấp cho hệ vật [J]
Q2 Nhiệt lượng sản sinh trong lòng hệ vật [J]
Q3 Nhiệt lượng thoát ra khỏi hệ vật [J]
Q4 Sự thay đổi nội năng hệ vật [J]
R Bán kính quay của trục khuỷu [m]
Sy Chuyển vị của pít tông khi chuyển động tịnh tiến [m]
T Nhiệt độ [K], [0C]
t0 Thời gian ban đầu [s]
ts Thời gian dịch chuyển hết khe hở A [s]
V Thể tích của vật rắn [m3]
v0 Vận tốc ban đầu khi va đập [m/s]
x Dịch chuyển theo phương ngang [m]
x0 Tọa độ của lực va đập [m]
y Khoảng cách đến trọng tâm [m]
a Hệ số trao đổi nhiệt [W/m2]
ag Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt theo góc quay trục khuỷu [W/m2.K]
p Góc nghiêng của đường tâm thanh truyền so với đường
tâm xi lanh [độ]
Y Góc quay của pít tông quanh trọng tâm [độ]
Ă Khe hở giữa pít tông - xi lanh [mm]
s Hiệu dịch chuyển của pít tông và độ lệch ống lót xi 
lanh
{s} Véc tơ biến dạng tổng
{s^} Véc tơ biến dạng nhiệt
i Hệ số kết cấu
1^ Hệ số dẫn nhiệt của vật thứ nhất [W/m.K]
2^ Hệ số dẫn nhiệt của vật thứ hai [W/m.K]
[k -1]A Hệ số giãn nở nhiệt
V Hệ số Poisson
p Khối lượng riêng của vật liệu [kg/m3]
'm Véc tơ ứng suất
T Hệ số kì
9 Góc quay trục khuỷu [độ]
X Giá trị riêng
Vận tốc góc trục khuỷu [rad/s]
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Đặc tính vật liệu của gang hợp kim chế tạo ống lót CЧ24-44...... 65
Bảng 3.2. Đặc tính vật liệu của gang hợp kim chế tạo thân máy CЧ18-36 .... 66
Bảng 3.3. Đặc tính vật liệu của nhôm rèn AK4...............................................76
Bảng 3.4. Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu và nhiệt độ tại các bề mặt tính toán
của ống lót xi lanh động cơ 6Ч12/14 ở chế độ 100% tải......................80
Bảng 3.5. Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu và nhiệt độ tại các bề mặt tính toán
của pít tông động cơ 6Ч12/14 ở chế độ 100% tải................................. 80
Bảng 3.6. Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu và nhiệt độ tại các bề mặt tính toán
của ống lót xi lanh động cơ 6Ч12/14 ở chế độ 60% tải........................80
Bảng 3.7. Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu và nhiệt độ tại các bề mặt tính toán
của pít tông động cơ 6Ч12/14 ở chế độ 60% tải................................... 81
Bảng 3.8. Các thông số của hệ pít tông động cơ 6 ... hiệt
Thời gian va dập, [s]
■ Không có ành hưởng cùa phụ tầl nhiệt ảnh hường của phụ tài nhiệt
Hình P15.7. Lực va đập giữa pít tông với xi lanh động cơ 6H 12/14 với
Vmax ở chế độ 80% và 40% tải
Lực va đập của pít tông vào xi lanh ờ chê độ 20% tải khi vận tốc chuyển 
động ngang lớn nhất v max
z
CL -5000
53'
5 -10000 
b-
- 1 -15000
0 0,00001 0,00002 0,00003 0,00004 0,00005 
Thời gian va đập, [s]
Không có ảnh hưởng của phụ tải nhiệt ảnh hưởng của phụ tải nhiệt
Hình P15.8. Lực va đập giữa pít tông với xi lanh động cơ 6H 12/14 với
Vmax ở chế độ 20% tải
Khi có ảnh hưởng của phụ tải nhiệt, trường hợp vmax lực va đập giảm lần 
ỵt là 26,6%; 12,03% và 11,4% tương ứng với chế độ 80%, 40% và 20% tải.
Lực va đập của pít tổng vào xi lanh ở chê'độ 80% tải khi lực ngang và 
vận tốc ngang đều lớn
Lực va đập của pít tông vào xi lanh ở chế độ 4Ữ% tải khi lực ngang và 
vận tốc ngang đêu lớn
Thời gian va đập, [s]
■Không có ành hường cùa phụ tải nhiệt Có ành hường của phụ tài nhiệt
Thời gian va đập, [&]
■Không có ảnh hường cùa phụ tải nhiệt Có ảnh hường cùa phụ tài nhiệt
Hình P15.9. Lực va đập giữa pít tông với xi lanh động cơ 6H 12/14 
với v và N đều lớn ở chế độ 60% và 40% tải
Lự
c 
va 
đậ
p,
 [
IM
]
141
Hình P15.10. Lực va đập giữa pít tông với xi lanh động cơ 6H 12/14 
với v và N đều 1ớn ở chế độ 20% tải
Khi có ảnh hưởng của phụ tải nhiệt, trường hợp v và N đều lớn lực va đập giảm
lần lượt là 32,7%; 14,7% và 18,9% tương ứng với chế độ 80%, 40% và 20% tải.
Lực va đập của plt tông vào xi lanh ờ chế độ 80% tải khi lực ngãng lớn nhất
0,00001 0,00002 0,00003
Thời gian va đặp, [s]
• Không có ành hưởng cùa phu tài nhiệt ■Có ành hường của phụ tải nhiệt
Lực va đập của pít tông vào xi lanh ở chế độ 40% tải khỉ lực ngang lớn nhất
Nm»
Lự
c 
va 
đậ
p,
 [
N
]
№. . l ỉ i
/
* J ■ w -| Í T
¥
r
c1 0,00001 0,00002 0,00003 0,00004 0,00005 
Thời gian va đập, [s]
— Không có ảnh hường của phụ tảĩ nhiệt ảnh hưởng cùa phụ tải nhiệt
Hình P15.11. Lực va đập giữa pít tông với xi lanh động cơ 6H 12/14
với Nmax ở chế độ 60% và 40% tải
Hình P15.12. Lực va đập giữa pít tông với xi lanh động cơ 6H 12/14
với Nmax ở chế độ 20% tải
Khi có ảnh hưởng của phụ tải nhiệt, trường hợp Nmax lực va đập giảm lần
lượt là 55,3%; 14,5% và 12,7% tương ứng với chế độ 80%, 40% và 20% tải.
Phụ lục 6. Nhiệt độ thực nghiệm của ống lót xi lanh• • • • • o • o
Bảng P16.1 Nhiệt độ tại các điểm đo của ống lót xi lanh động cơ 6^ 12/14 tại chế độ không tải
MC1.1 MC1.2 MC1.3 MC2.1 MC2.2 MC2.3 MC2.4 MC3.1 MC3.2 MC3.3 MC3.4 MC4.1 MC4.2 MC4.3 MC4.4
77,37 80,68 77,49 72,29 73,17 73,55 69,92 57,44 58,09 58,74 55,88 48,69 51,03 51,56 47,44
77,25 80,71 77,74 72,32 73,20 73,58 69,66 57,73 58,12 58,64 55,26 48,82 51,06 52,24 47,73
77,25 80,71 78,02 72,32 73,20 73,58 69,66 57,73 58,12 58,90 56,17 48,85 51,19 18,90 47,83
77,12 80,71 78,39 72,32 73,20 73,58 69,79 57,73 58,12 58,64 18,90 48,85 51,46 52,24 47,70
77,00 80,74 78,39 72,35 73,23 73,61 69,66 57,63 58,15 58,54 55,94 48,85 51,75 51,88 47,70
77,03 80,74 78,52 72,35 73,23 73,61 69,41 57,50 58,02 58,80 55,94 48,85 51,75 51,75 47,33
77,03 80,74 79,01 72,35 73,23 73,61 69,56 57,50 58,02 58,93 56,07 48,72 51,88 51,62 47,33
76,90 80,61 79,17 72,35 73,11 73,61 69,69 57,11 58,15 58,02 56,20 48,62 51,75 51,35 47,30
76,90 80,61 79,29 72,22 73,11 73,48 69,72 57,37 58,15 58,28 55,81 48,62 51,35 51,75 47,47
76,90 80,61 79,42 72,22 73,11 73,61 69,72 57,11 58,02 57,89 55,55 48,48 51,22 52,27 47,33
82,56 81,69 82,73 72,18 74,07 74,57 71,05 56,93 56,93 58,49 55,37 50,47 50,11 50,77 49,84
82,31 81,69 82,60 72,18 74,07 74,57 70,92 56,80 57,06 58,75 55,89 50,47 50,11 50,91 49,71
81,90 81,69 82,85 72,31 74,07 74,57 70,92 56,93 57,19 58,75 56,15 50,33 50,25 50,77 49,84
81,78 81,81 82,73 72,31 74,07 74,57 70,79 56,93 57,19 58,75 55,89 50,33 50,25 50,51 49,71
81,65 81,81 82,48 72,43 74,20 74,70 70,92 56,67 57,19 58,23 56,15 50,47 50,11 51,04 49,71
81,90 81,97 82,60 72,46 74,23 74,73 71,40 56,96 57,22 58,39 56,05 50,60 50,28 50,54 49,58
81,78 82,06 82,35 72,56 74,32 74,70 70,89 56,93 57,32 58,49 56,02 50,60 50,51 50,64 49,58
81,41 82,09 82,51 72,72 74,35 74,86 70,86 56,83 57,35 58,65 55,92 50,63 50,41 50,80 49,71
81,53 82,22 82,76 72,72 74,35 74,86 70,35 56,96 57,61 58,65 56,05 50,63 50,67 50,94 49,71
81,28 82,22 83,25 72,84 74,48 74,98 70,45 56,83 57,74 58,52 55,92 50,76 50,54 50,80 49,74
81,25 82,34 83,41 72,84 74,60 74,98 70,57 57,22 57,74 59,30 56,18 50,53 50,54 50,54 49,84
81,25 82,34 83,28 72,97 74,60 75,11 70,19 57,35 57,61 59,43 56,57 50,39 50,54 50,80 49,71
81,62 82,46 83,31 72,97 74,73 75,11 70,16 57,35 57,74 59,30 56,31 50,29 50,94 50,80 49,71
142
Bảng Pl6.2. Nhiệt độ tại các điểm đo của ống lót xi lanh động cơ 6Ч 12/14 tại chế độ 20% tải
M C l.l MC1.2 MC1.3 MC2.1 MC2.2 MC2.3 MC2.4 MC3.1 MC3.2 MC3.3 MC3.4 MC4.1 MC4.2 MC4.3 MC4.4
1Q4,Q8 1Q8,11 1Q6,1Q 91,Q6 91,67 92,16 93,86 66,53 69,Q5 69,81 65,Q9 52,91 54,44 57,61 53,17
1Q4,55 1Q8,47 1Q6,57 91,18 91,91 92,52 93,98 66,66 69,Q5 69,3Q 65,22 52,78 54,83 57,74 53,Q4
1Q5,Q6 1Q8,85 1Q6,84 91,7Q 92,19 92,8Q 94,35 66,78 68,95 69,84 64,99 52,68 54,18 57,77 53,2Q
1Q5,41 1Q9,Q9 1Q7,19 92,19 92,43 92,92 94,62 66,94 69,2Q 69,96 65,12 53,Q7 54,Q5 57,77 53,33
1Q6,13 1Q9,Q9 1Q7,31 92,55 92,55 93,Q4 94,74 67,Q7 69,33 7Q,Q9 64,1Q 53,2Q 54,Q5 58,29 53,46
1Q6,36 1Q8,85 1Q7,67 93,Q4 92,67 93,28 94,99 67,2Q 69,2Q 7Q,6Q 65,12 53,46 54,21 57,9Q 53,2Q
1Q6,96 1Q8,62 1Q7,91 93,28 92,92 93,52 95,35 67,45 69,33 69,71 65,25 53,46 54,21 57,9Q 53,2Q
1Q6,99 1Q8,41
1Q8,53
1Q8,29
1Q8,53
93.55
93.55
93,Q7 93,8Q 95,47 67,2Q 69,74 69,74 65,54 53,62 54,34 57,8Q 53,1Q
1Q7,34 93,31 93,92 95,35 67,33 69,87 7Q,25 65,15 54,15 54,47 58,Q6 53,23
1Q6,38 114,42 115,6Q 98,23 98,47 99,55 99,69 71,86 71,37 71,75 66,4Q 55,64 61,94 59,69 54,33
1Q6,5Q 114,42 115,6Q 98,23 98,47 99,55 99,57 71,35 71,5Q 72,39 66,91 55,77 61,94 59,82 54,33
1Q6,5Q 114,42 115,48 98,23 98,47 99,55 99,45 71,47 71,63 72,26 66,91 55,64 61,81 59,43 54,33
1Q6,62 114,42 115,48 98,23 98,47 99,55 99,45 71,6Q 71,63 72,14 66,27 55,64 61,68 59,95 54,46
1Q6,74 114,42 115,48 98,23 98,47 99,55 99,45 71,6Q 71,88 71,88 67,68 55,51 61,81 59,3Q 54,33
1Q6,86 114,66 115,48 98,23 98,47 99,55 99,33 71,86 71,37 72,Q1 65,76 55,9Q 61,52 59,69 54,2Q
1Q6,98 114,77 115,6Q 98,23 98,59 99,55 99,21 71,6Q 71,37 72,14 66,53 55,77 61,52 59,56 54,2Q
1Q7,Q9 114.89
114.89
114.89
115,6Q
115,6Q
1'15','6'Q'
98,47
98,59
98,83
98,47 99,55 99,33 -29,51 71,37 72,26 66,53 55,9Q 61,42 59,17 54,2Q
1Q7,Q9 98,47 99,43 99,45 72,87 71,5Q 71,37 66,66 55,9Q 61,55 59,43 54,2Q
1Q7,21 98,35 99,55 99,33 72,94 71,63 71,37 66,53 55,9Q 61,68 59,3Q 54,2Q
1Q7,21 114,89 115,6Q 98,83 98,35 99,43 99,33 72,69 71,5Q 72,26 67,42 55,77 61,97 59,69 54,46
1Q7,36 114,92 115,63 98,74 98,38 99,58 99,36 72,66 71,4Q 72,Q4 68,Q9 55,67 61,84 59,46 54,36
1Q7,45 115,Q1 115,6Q 98,59 98,47 99,55 99,36 72,66 71,5Q 72,14 67,3Q 55,77 61,74 59,56 54,33
1Q7,33 115,24 115,6Q 98,83 98,47 99,43 99,48 72,53 71,75 72,14 67,17 55,51 61,87 59,95 54,2Q
1Q7,21 115,Q1 115,6Q 98,71 98,47 99,67 99,48 72,5Q 71,75 72,26 66,66 55,77 62,QQ 59,82 54,2Q
143
Bảng Pl6.3. Nhiệt độ tại các điểm đo của ống lót xi lanh động cơ 6Ч 12/14 tại chế độ 40% tải
M C l.l MC1.2 MC1.3 MC2.1 MC2.2 MC2.3 MC2.4 MC3.1 MC3.2 MC3.3 MC3.4 MC4.1 MC4.2 MC4.3 MC4.4
139,23 137,76 138,17 117,2Q 112,42 113,48 11Q,89 74,46 78,18 79,94 72,77 61,28 6Q,6Q 63,7Q 59,3Q
139,23 137,99 138,Q6 117,31 112,66 113,72 111,12 74,84 78,31 8Q,Q6 73,53 61,41 6Q,73 63,83 59,43
139,91 138,44 138,28 117,43 112,89 113,72 111,24 75,48 78,68 8Q,31 73,65 61,28 6Q,73 63,44 59,3Q
139,57 138,44 138,42 117,58 113,Q4 114,1Q 111,39 75,98 78,84 79,72 73,3Q 61,15 6Q,89 64,24 59,2Q
139,57 138,7Q 138,65 117,81 113,28 113,98 111,74 76,49 78,59 79,97 72,93 61,15 61,Q2 64,24 59,Q7
139,79 138,7Q 138,88 117,93 113,63 114,33 111,98 76,49 79,34 8Q,34 73,81 61,28 61,15 64,12 59,2Q
139,57 138,81 139,22 118,Q5 113,86 114,57 112,22 76,74 79,34 8Q,59 73,56 61,15 6Q,89 65,15 58,81
139,79 138,76 139,44 118,17 114,1Q 114,57
114,8Q
115,51
112,45 76,74 79,34 8Q,59 73,43 61,18 6Q,76 65,15 59,2Q
59,46
59,72
14Q,Q2 138,99 139,78 118,52 114,45 112,69 76,86 79,34 81,Q9 73,94 61,31 6Q,63 64,5Q
14Q,25 139,36 14Q,12 118,63 114,8Q 113,16 76,74 79,72 81,Q9 73,94 61,31 61,15 64,5Q
14Q,Q2 139,73 14Q,57 118,63 115,Q4 115,74 113,28 77,12 79,72 8Q,46 73,3Q 61,Q5 61,4Q 64,5Q 59,2Q
143,13 144,73 145,85 121,76 12Q,28 121,21 117,13 79,95 81,Q4 81,79 74,Q1 61,95 63,53 62,5Q 6Q,56
143,36 144,73 145,74 121,88 12Q,28 12Q,98 117,13 79,67 81,Q4 81,54 74,77 61,95 63,53 62,63 6Q,95
143,44 144,85 145,74 122,24 12Q,28 121,21 117,13 79,55 8Q,91 81,66 74,13 62,21 63,66 62,76 6Q,56
143,22 144,73 145,74 122,47 12Q,28 121,33 117,Q1 79,92 81,Q4 82,Q4 74,13 62,21 63,41 63,79 6Q,56
143,1Q 144,62 145,63 122,59 12Q,4Q 121,1Q 117,13 79,55 81,Q4 81,91 75,Q2 62,11 63,41 63,66 6Q,69
143,13 144,51 145,52 122,59 12Q,52 121,33
121.13
121.13
117,25 79,8Q 8Q,54 81,66 73,88 61,98 63,53 61,34 6Q,56
6Q,33
6Q,46
142,91 144,65 145,66 122,59 12Q,66 117,39 79,55 8Q,94 81,44 75,17 61,98 63,44 62,66
143,Q2 144,65 145,55 122,94 12Q,66 117,51 79,42 8Q,82 81,69 74,42 62,Q1 63,31 64,6Q
143,25 144,88 145,66 122,94 12Q,78 121,36 117,63 79,33 81,Q7 81,57 74,67 62,14 63,Q5 64,34 6Q,2Q
143,59 144,99 146,11 123,17 12Q,78 121,48 117,51 79,83 81,Q7 81,32 74,29 62,Q1 63,Q5 64,21 6Q,Q7
143,7Q 144,99 145,88 123,17 12Q,78 121,36 117,51 79,2Q 8Q,69 82,19 74,42 62,14 63,18 64,34 6Q,Q7
143,59 144,91 146,Q3 123,Q5 12Q,69 121,39 117,54 79,45 8Q,47 81,97 75,2Q 62,17 63,21 62,Q4 6Q,1Q
143,47 144,91 145,8Q 123,17 12Q,69 121,Q4 117,54 79,2Q 8Q,85 81,72 75,Q8 62,Q4 63,Q8 63,85 6Q,1Q
144
145
Phụ lục 7. Biên bản thử nghiệm và một số hình ảnh thử nghiệm đo nhiệt 
độ ống lót xi lanh động cơ 6H 12/14
CỘNG HÒA XẢ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
Độc lập — Tự do — Hạnh phúc
Hải Phòng, ngày 15 tháng 4 năm 2011
BIÊN BẢN TH Ử NGHIỆM
Căn cứ vào kết quá và tiến độ thực hiện đề tài cấp Tống cục Kỹ thuật 
“Nghiên cứu, thiết kế, chế thư ong lót xi lanh động cơ 6 LỈ 12/14 trên tàu Hai 
quản Ban đề tài kết hợp với nhà máy X46 Hải quân tiến hành thử nghiệm kết 
quả nghiên cứu của đề tài.
Thời gian: từ ngày 6/4/2011 đến 15/4/201 1
Địa điêm thử nghiệm: Trạm năng lượng, Nhà máy X46 Hải quân, Hải
Phòng
I. Thành phần thử nghiệm
3.
2// Phạm Hùng Sáng 
1// Nguyễn Lê Văn 
3/ Nguyễn Thành Long
4. 4/ QNCN Ngô Đức Hạnh
Ọuản đốc PX. Động lực 
Thành viên Ban đề tài 
Thành viên Ban đề tài 
Trương phòng Vật tư X46 
Cán bọ KCS X46
II. Thiết bị thử nghiệm
- Động cơ lai máy phát 6M 12/14: K 559-rO C T 10150-62, công suất 115 
c v (72 kW), tốc độ định mức 1500 v/ph, năm sản xuất 1968 lắp 5 ống lót xi lanh 
kết quả nghiên cứu của đề tài, 1 ống lót xi lanh của Nga.
- Máy phát điện: công suất 60 kw, 50 Hz, 380 V, 1500 v/ph.
- Dàn điện trở công suất 65 kw.
III. Nội dung thử nghiệm
- Chạy rà động cơ.
- Chạy có tải động cơ.
- Đo nhiệt độ ống lót xi lanh
IV. Kêt quả thử nghiệm 
/. Chạy rà động cơ
146
1 ừ chiêu 6/4 đên 7/4/2011 tiến hành chạy rà động cơ, các ống lót xi lanh 
hoạt động đảm bảo, vòng quay động cơ: 1500 v/ph, nhiệt độ dầu bôi trơn 60°c, 
nhiệt độ nước làm mát 40°c.
Đo nhiệt độ ống lót xi lanh:
- 9h07, 6 /4 /2011 đo nhiệt độ ống lót xi lanh Nga chế tạo.
- 10h37, 14h06 6/4/2011 đo nhiệt độ ống lót xi lanh Việt chế tạo.
- 8h29, 14h52 7/4/2011 đo nhiệt độ ống lót xi lanh Nga chế tạo.
2. C h ạy th ử tải đ ộ n g CO'
Báng 1Ể Thông số hoạt động của tổ họp diesel - máy phát K559
Thòi
gian
Chỉ sô động CO' Chi sô dàn điện trỏ' thử 
công suất
o//0
công
suât
định
mức
Ghi chú
Vòn«
quay
(v/ph)
Ap suât 
dầu
(kG/cm2)
Nhiệt
độ
dầu
(°C)
Nhiệt
độ
nu'0'c
(°C)
Điện
áp
(V)
Dòng
đicn
(Ã)
Tân
số
(Hz)
Công
suất
(kW)
Ngày 8/4/2011
9h20 1500 7,5 50 30 0 0 0 0,0 0,0 Đo nhiêt 
độ ông 
lót xi 
lanh 
Nga
9h30 1500 7,5 60 35 383 17,5 50 11,6 19,3
9h45 1500 7,0 60 40 387 17,5 50 11,7 19,5
1 Ohl 5 1500 7,1 60 40 380 17,5 50 11,5 19,2
10h20 1480 7,1 60 40 380 35,5 50 23,3 38,9
10h40 1470 7,1 60 40 395 55,8 50 38,1 63,6
10h45 1480 7,1 60 40 385 36 50 24,0 40,0
14h20 900 6,5 40 35 0 0 0 0,0 0,0 Đo nhiêt 
độ ông 
lót xi 
lanh 
Việt
14h35 1500 7,5 55 40 0 0 0 0,0 0,0
14h45 1500 7,2 65 40 380 17,5 50 11,5 19,2
15h05 1490 7,0 62 40 380 35,5 50 23,3 38,9
15h20 1480 7,0 62 40 395 55 50 37,6 62,6
Ngày 13/4/2011
7h40 900 6,5 40 35 0 0 0 0,0 0,0 Đo nhiệt 
độ ống 
lót xi 
lanh 
Viêt
8h 10 1500 7,5 60 35 0 0 0 0,0 0,0
8h 15 1500 7,2 60 35 375 17,1 50 11,1 18,5
9h00 1500 7,2 60 40 380 17,3 50
11,4 19,0
Ngày 14/4/2011
8h00 1200 7,1 50 40 0 0 0 0,0 0,0 Đo nhiệt 
độ ống 
lót xi 
lanh 
Việt
8h20 1500 7,1 65 40 385 17,5 50 11,7 19,4
8h40 1490 7,0 60 40 384 35,8 50 23,8 39,6
8h55 1485 7,0 62 40 385 53,8 50 35,8 59,7
9h05 1490 7,0 62 40 384 36,2 50 24,0 40,1
9h 10 1500 7,0 60 40 384 18 50 12,0 19,9
Ngày 15/4/2011
147
gian
- ~ TỊ---В ------ •ậẳ ậ 4V UUI1 UIVII II и 111 u
công suất
/u
công
suât
định
múc
VJII1 4IU
Vòng
quay
(v/ph)
Ap suât 
dầu
(kG/cm2)
Nhiệt
độ
dầu
(°C)
Nhiệt 
độ 
n ưó’c
(°C)
Điện
áp
(V)
Dòng
điện
(Ã)
Tân
số
(Hz)
Công
suất
(kW)
8h 10 1500 7,2 65 40 0 0 0 0,0 0,0 Đo nhiêt 
độ ông 
lót xi 
lanh 
Nga
8h 15 1500 7,2 60 40 383 17,5 50 11,6 19,3
8h35 1490 7,2 60 40 383 35,6 50 23,6 39,3
8h45 1470 7,2 64 42 387 54,5 50 36,5 60,8
8h50 1490 7,2 64 44 385 36,5 50 24,3 40,5
8h57 1490 7,2 64 44 387 17,8 50 11,9 19,9
9h05 1500 7,2 64 42 0 0 0 0,0 0,0
9h20 1500 7,2 64 40 390 17,8 50 12,0 20,0
14И03 1500 7,2 40 40 0 0 0 0,0 0,0
14h 10 1500 7,2 55 40 392 17,8 50 12,1 20,1
14h 15 1495 7,2 60 41 381 35,6 50 23,5 39,1
14h20 1480 7,2 65 42 385 55 50 36,6 61,1
14h25 1490 7,2 63 42 375 34,8 50 22,6 37,6
14h30 1500 7,2 63 44 378 17,2 50 11,2 18,7
14h35 1500 7,2 63 43 0 0 0 0,0 0,0
Ket luận:
- Động cơ hoạt động ôn định, phụ tải cao nhất là 60% công suất định mức.
- Các cảm biến nhiệt độ và card đo hoạt động ổn định, chính xác.
Vể Kct luận
- Động cơ hoạt động binh thường, các ống lót không có bất ki sự cố nào.
- Thiết bị đo nhiệt độ ống lót xi lanh hoạt động tin cậy.
BAN ĐÈ TÀI PX. ĐỘNG L ự c
Trung tá Phạm Hùng Sáng 
KCS NHÀ MÁY X46
т И 1
148
Một số hình ảnh thử nghiệm
Hình Pl7.1. Gia công lỗ khoan lắp cảm biến nhiệt độ tại Xưởng cơ khí,
Đại học Bách khoa Hà Nội
Hình Pl7.2. Lắp cảm biến nhiệt tại Bộ môn Nhiệt, Viện công nghệ nhiệt,
Đại học Bách khoa Hà Nội
149
Hình Pl7.3. Lắp ống lót có cảm biến nhiệt vào động cơ thử nghiệm tại
Nhà máy X46 Hải quân
1 ỉ
; яЛ»' IB I V 1
G 0 С
c e
- M l
К А
 ^^ **r Je j ill lili/ifijj
1 » ' c 7 1 l i l II
l £ i S % 4 c - i l l S iCi 1 ft g Ị ỊỊỊ jllllJI
1 л 0 ч | ф \ ' /штШ
a% ^ *“ 1'Л a l ‘1 II ' ' 1 1 II II
■'* й ш г Я
H i i . ; 4 , ỀIIIIIIIỵw> ». A F.S ty * / Ị ни ị
/ / L , ж / , ш ^ " Ш ч
Hình Pl7.4. Đo nhiệt độ ống lót xi lanh tại Nhà máy X46 Hải quân
150
Hình Pl7.5. Thu dữ liệu đo nhiệt độ ống lót xi lanh 
tại Nhà máy X46 Hải quân