Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 1684:1991 Động cơ điêzen-Điều kiện kỹ thuật chung

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 1684 : 1991

ĐỘNG CƠ ĐIÊZEN − ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT CHUNG

Diesel engines − General technical requirements

Lời nói đầu

TCVN 6184 : 1991 thay thế cho TCVN 1684 : 1975.

TCVN 6184 : 1991 do Viện nghiên cứu máy - Bộ Công nghiệp nặng biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng trình duyệt, Ủy ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nước (nay là Bộ Khoa học và Công nghệ) ban hành.

Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

ĐỘNG CƠ ĐIÊZEN − ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT CHUNG

Diesel engines − General technical requirements

Tiêu chuẩn này áp dụng cho động cơ điêzen dùng trong công nghiệp tàu thủy, trong vận chuyển đường sắt, làm mát bằng nước và quy định điều kiện kỹ thuật chung.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho động cơ điêzen lắp trên ô tô, máy kéo, máy nông nghiệp, máy bay, mô tô, xe máy, động cơ điêzen nhiều nhiên liệu.

1. Kiểu và thông số cơ bản

1.1. Kiểu và thông số cơ bản theo TCVN 2045 : 1977.

2. Yêu cầu kỹ thuật

2.1. Động cơ điêzen được chế tạo theo các yêu cầu của các tiêu chuẩn này, theo các bản vẽ và tài liệu kỹ thuật đã được duyệt theo các thủ tục quy định.

Đối với động cơ điêzen đặt trên tàu thủy, phải bảo đảm phù hợp với quy định của cơ quan đăng kiểm nhà nước.

2.2. Yêu cầu về kết cấu

2.2.1. Chiều quay của trục khuỷu và trục thu công suất chính, kí hiệu và đánh số xylanh động cơ điêzen theo TCVN 1555 : 1974 và các tài liệu kỹ thuật đã được duyệt.

2.2.2. Các bộ phận phụ (quạt gió tăng áp, bơm nước, bơm dầu và bơm cấp nhiên liệu) lắp trên động cơ điêzen chính của tàu thủy cao tốc và trên tất cả các động cơ tàu hỏa được dẫn động trực tiếp từ động cơ điêzen.

2.2.3. Cần phải quy định trước khả năng quay trục khuỷu bằng máy hoặc bằng tay đối với mỗi động cơ điêzen tàu thủy và tàu hỏa.

2.2.4. Việc bố trí các bơm, máy nén kiểu tua bin, vị trí lắp đặt cửa gió, nối ống dẫn dầu vào nước, lắp đặt trục trích công suất ở động cơ điêzen phải theo thỏa thuận với khách hàng và phù hợp với đặc trưng kỹ thuật của động cơ điêzen.

2.3. Yêu cầu về điều khiển tự động

2.3.1. Động cơ điêzen cần được trang bị bộ điều tốc, đáp ứng được chức năng của động cơ và thỏa mãn được các thông số của hệ thống điều khiển tự động vận tốc.

Động cơ điêzen làm việc trong vùng tần số quay rộng phải được trang bị bộ điều tốc nhiều chế độ.

2.3.2. Động cơ điêzen chính của tàu thủy phải được trang bị bộ phận điều khiển cục bộ và điều khiển sự cố lắp đặt trực tiếp lên động cơ và phải có những thiết bị để kiểm tra thường xuyên những thông số chính.

2.4. Yêu cầu đối với các thông số và chế độ làm việc

2.4.1. Tùy theo công dụng của động cơ điêzen và theo yêu cầu của khách hàng, nhà máy chế tạo phải quy định những dạng công suất sau đây cho từng loại động cơ cụ thể:

− công suất danh nghĩa và lớn nhất;

− công suất toàn phần (nếu không quy định công suất danh nghĩa);

− công suất nhỏ nhất cho phép khi động cơ làm việc lâu dài;

− công suất tương ứng với tần số quay ổn định nhỏ nhất.

Ngoài ra để so sánh với các thông số của động cơ, trong điều kiện kỹ thuật của động cơ điêzen cụ thể, cần quy định thêm công suất tiêu chuẩn.

Thuật ngữ và việc giải thích các thuật ngữ này được nêu ra trong Phụ lục 1.

2.4.2. Tùy theo công suất của động cơ điêzen, nhà máy chế tạo phải quy định:

− tần số quay khi công suất đạt danh nghĩa và toàn phần;

− tần số quay lớn nhất;

− tần số quay ổn định nhỏ nhất khi có tải;

− tần số quay ổn định nhỏ nhất khi không tải.

2.4.3. Các dạng công suất đưa ra trong 2.4.1, không kể công suất tiêu chuẩn, cũng như suất tiêu thụ nhiên liệu riêng được quy định theo thỏa thuận của khách hàng và nhà máy chế tạo ứng với các số liệu đã cho của khách hàng về điều kiện môi trường (nhiệt độ không khí xung quanh, áp suất và độ ẩm), và điều kiện làm việc (áp suất đầu vào sức cản ở đầu ra, nhiệt độ nước làm mát tại đầu vào của bộ làm mát không khí tăng áp).

2.4.4. Các điều kiện môi trường chuẩn để xác định công suất và suất tiêu thụ nhiên liệu phải theo TCVN 1685.

2.4.5. Việc tính toán lại công suất và suất tiêu thụ nhiên liệu trong điều kiện môi trường và điều kiện làm việc khác với điều kiện chuẩn ban đầu phải được tiến hành theo tiêu chuẩn về tính toán lại công suất và suất tiêu thụ nhiên liệu đối với động cơ điêzen 4 kỳ hoặc theo phương pháp thỏa thuận giữa khách hàng và nhà máy chế tạo.

2.4.6. Công suất lớn nhất của động cơ điêzen phải đạt được 110 % công suất danh nghĩa trong khoảng 1 giờ đối với tất cả động cơ điêzen.

Tổng thời gian làm việc ở chế độ công suất lớn nhất không vượt quá 10 % tổng thời gian làm việc chung (tuổi thọ) của động cơ.

Chu kỳ lặp lại chế độ công suất lớn nhất được quy định trong điều kiện kỹ thuật đối với động cơ điêzen cụ thể.

2.4.7. Động cơ điêzen chính đảo chiều của tàu thủy phải làm việc ổn định lâu dài khi chạy lùi với công suất không nhỏ hơn 85 % công suất danh nghĩa hoặc công suất toàn phần.

Khi động cơ điêzen chính không đảo chiều của tàu thủy thực hiện chế độ lùi nhờ truyền động giảm tốc đảo chiều, công suất trên trục trích công suất chính không được nhỏ hơn 70 % công suất danh nghĩa hoặc công suất toàn phần.

2.4.8. Thời gian làm việc liên tục không tải và tần số quay cho phép ứng với chế độ làm việc này của động cơ điêzen được quy định trong điều kiện kỹ thuật đối với động cơ cụ thể, phụ thuộc vào đặc trưng kết cấu và công dụng của động cơ.

2.4.9. Động cơ điêzen phải làm việc tin cậy và ổn định ở mọi chế độ xác định trong vùng tải trọng cho phép nằm giữa các đặc tính giới hạn dưới và trên, trong vùng từ tần số quay ổn định nhỏ nhất đến tần số quay tương ứng với công suất danh nghĩa hoặc công suất toàn phần, khi có tải và miền tải trọng cho phép phải phù hợp với chỉ dẫn trong Phụ lục 2.

2.4.10. Động cơ điêzen không được có vùng tần số quay cấm, gây ra dao động xoắn trong vùng làm việc từ tần số quay ổn định nhỏ nhất đến lớn nhất hoặc tần số quay ứng với công suất toàn phần.

Nếu vùng dao động xoắn nguy hiểm nằm ngoài vùng làm việc đã quy định trên, thì tùy theo vị trí của vùng dao động xoắn so với vùng làm việc, nó phải nằm cách vùng làm việc một khoảng không nhỏ hơn 3 % giá trị tần số quay ổn định nhỏ nhất hoặc lớn nhất hoặc tần số quay ứng với công suất toàn phần (không áp dụng cho tàu thủy).

2.4.11. Theo thỏa thuận với khách hàng, động cơ điêzen có thể làm việc được ở chế độ đặc tính ngoài từ 100 % đến 70 % tần số quay ứng với công suất danh nghĩa hoặc toàn phần, thậm chí còn làm việc được ở chế độ đặc tính giới hạn ở tần số quay nhỏ hơn tần số quay ổn định nhỏ nhất khi có tải.

2.4.12. Hệ số dự trữ mômen xoắn, theo thỏa thuận với khách hàng được quy định trong điều kiện kỹ thuật của động cơ điêzen cụ thể.

2.4.13. Động cơ điêzen phải thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế trong vận hành và phải có suất tiêu thụ nhiên liệu nhỏ nhất trong vùng công suất 77 % ¸ 100 % công suất danh nghĩa hoặc toàn phần khi làm việc theo đặc tính phù hợp với công dụng của động cơ.

2.4.14. Trong điều kiện kỹ thuật của động cơ cụ thể, cần quy định các suất tiêu thụ nhiên liệu sau:

– suất tiêu thụ nhiên liệu ở công suất toàn phần hoặc danh nghĩa;

– suất tiêu thụ nhiên liệu ở chế độ 50 % và 75 % công suất danh nghĩa hoặc toàn phần theo đường đặc tính phù hợp với công dụng của động cơ hoặc ở các chế độ vận hành khác theo thỏa thuận với khách hàng;

– suất tiêu thụ nhiên liệu nhỏ nhất.

Ngoài ra để so sánh các thông số của động cơ, phải quy định suất tiêu thụ nhiên liệu trong điều kiện động cơ tổ hợp theo TCVN 2045 : 1977 và suất tiêu thụ nhiên liệu giờ ở hành trình không tải.

2.4.15. Suất tiêu thụ nhiên liệu và dung sai của nó được đo theo đơn vị g/kW.h (g/ml.h). Trị số dung sai không được vượt quá 5 % giá trị suất tiêu thụ nhiên liệu ở chế độ tương ứng.

CHÚ THÍCH: Đối với động cơ điêzen có đường kính xylanh đến 100 mm, ở thời kỳ chạy rà cho phép quy định dung sai suất tiêu thụ nhiên liệu không lớn hơn 8 %.

Thời gian chạy rà được quy định trong điều kiện kỹ thuật đối với động cơ điêzen cụ thể.

2.4.16. Suất tiêu hao dầu bôi trơn đo theo đơn vị g/kW.h (g/ml.h) được quy định trong điều kiện kỹ thuật đối với động cơ cụ thể ở chế độ công suất danh nghĩa hoặc toàn phần.

2.5. Yêu cầu về điều kiện làm việc của động cơ điêzen

2.5.1. Động cơ điêzen cùng với tất cả cơ cấu và thiết bị chấp hành cần phải làm việc ổn định và tin cậy trong điều kiện khí hậu nêu ở Bảng 1.

Bảng 1

CHÚ THÍCH:

1. Khi điều kiện môi trường khác với điều kiện môi trường ứng với công suất danh nghĩa hoặc toàn phần, trị số công suất và suất tiêu thụ nhiên liệu được tính lại theo điều kiện thực tế cụ thể.

2. Động cơ điêzen tàu thủy phải làm việc ổn định khi nhiệt độ nước xung quanh (nước ngoài mạn) đến 205 K (+32 ⁰C).

2.5.2. Động cơ điêzen phải làm việc tốt ở độ nghiêng và độ chênh được quy định trong Bảng 2.

Bảng 2

CHÚ THÍCH: Đối với động cơ điêzen tàu thủy, trị số độ chênh ở Bảng 2 được tính khi chưa kể đến độ chênh do kết cấu tàu sinh ra.

2.5.3. Khi động cơ điêzen làm việc trong điều kiện không khí có bụi, phải trang bị thêm bộ lọc không khí đúng tiêu chuẩn.

2.5.4. Động cơ điêzen phải được làm với nhiên liệu và dầu bôi dầu đúng tiêu chuẩn đã được duyệt.

2.5.5. Việc làm kín hệ thống làm mát phải đảm bảo cho động cơ điêzen làm việc tin cậy, không có sự rò rỉ khi đổ đầy nước làm mát.

2.6. Các yêu cầu về tính chất khởi động và đảo chiều của động cơ điêzen

2.6.1. Việc khởi động động cơ điêzen bằng khí nén phải được thực hiện trong thời gian không lớn hơn 8 s khi nhiệt độ của không khí nạp, của nước làm mát, dầu bôi trơn, nhiên liệu trong hệ thống là 281 K (+ 8 ⁰C).

Cho phép khởi động động cơ điêzen khi nhiệt độ nước làm mát, dầu bôi trơn và nhiên liệu trong hệ thống lớn hơn 281 K (8 ⁰C).

2.6.2. Việc khởi động động cơ điêzen bằng bộ khởi động điện phải được thực hiện ở nhiệt độ quy định theo điều 2.6.1 với số lần khởi động không lớn hơn ba. Thời gian mỗi lần khởi động phụ thuộc vào kiểu động cơ điêzen và hệ thống thiết bị điện sẽ trong khoảng từ 3 s đến 12 s.

2.6.3. Thời gian đảo chiều của động cơ điêzen không được quá 15 s khi thử trên băng hoặc khi tầu thủy chạy chậm.

Đối với động cơ điêzen chính tầu thủy có khớp đảo chiều, thời gian đảo chiều của khớp nối không quá 8 s.

2.7. Yêu cầu về phân bố tải trọng cho các xi lanh của động cơ điêzen

2.7.1. Độ phân bố tải trọng không đều cho từng xi lanh của động cơ điêzen ở công suất danh nghĩa hoặc toàn phần được xác định theo trị số của áp suất đốt lớn nhất đo bằng maximét, không được vượt quá ± 4 % giá trị áp suất trung bình của tất cả các xi lanh.

Đối với động cơ điêzen có kết cấu đo nhiệt độ của từng xi lanh, cho phép xác định độ phân bố tải trọng không đều cho từng xi lanh ở công suất danh nghĩa hoặc toàn phần theo nhiệt độ của khí xả và được quy định trong điều kiện kỹ thuật đối với điêzen cụ thể hoặc trong hướng dẫn vận hành động cơ điêzen.

2.8. Yêu cầu về chỉ tiêu độ tin cậy của động cơ điêzen

2.8.1. Các chỉ tiêu độ tin cậy dưới đây của động cơ điêzen được quy định theo thỏa thuận với khách hàng:

– số hỏng hóc trung bình cho một đơn vị thời gian làm việc;

– thời gian hỏng máy;

– tuổi thọ đến khi hỏng hoàn toàn không sử dụng lại được nữa.

2.8.2. Trị số tuổi thọ đến sửa chữa lớn và tuổi thọ làm việc liên tục của động cơ điêzen cho trong Phụ lục 2.

3. Yêu cầu an toàn

3.1. Mức ồn cho phép ở cách động cơ điêzen 1 m không được quá mức quy định trong tiêu chuẩn về đặc trưng ồn cho phép của động cơ.

3.2. Mức rung cho phép tại gối đỡ của động cơ không được quá mức rung theo các tiêu chuẩn và tài liệu kỹ thuật đã được duyệt.

3.3. Độ khói của khí xả động cơ theo các tiêu chuẩn và tài liệu kỹ thuật đã được duyệt.

3.4. Nhiệt độ của các bề mặt của động cơ điêzen khi công nhân bảo dưỡng động cơ thường chạm phải không vượt quá 333 K (60 ⁰C).

3.5. Các phần quay của động cơ điêzen phải được trang bị các thiết bị và vỏ bảo vệ.

3.6. Động cơ điêzen có đường kính xi lanh 180 mm, không có quạt gió ở các te và động cơ điêzen có đường kính xi lanh lớn hơn 180 mm phải được trang bị các thiết bị phòng ngừa nổ ở trong các te.

3.7. Đường ống dẫn nhiên liệu cao áp của động cơ điêzen phải làm việc tin cậy, tránh rơi vãi nhiên liệu vào nguồn gây cháy trong động cơ.

3.8. Phải loại trừ khả năng khởi động tự phát của động cơ điêzen.

4. Quy tắc nghiệm thu và phương pháp thử

4.1. Quy tắc nghiệm thu và phương pháp thử theo TCVN 1685.

5. Ghi nhãn, bao gói, vận chuyển và bảo quản

5.1. Trên mỗi động cơ, tại vị trí dễ nhìn phải gắn biển nhãn, với nội dung:

- dấu hiệu hàng hóa của nhà máy chế tạo;

- mác và ký hiệu của động cơ;

- hướng quay, (đối với điêzen tàu thủy);

- công suất danh nghĩa hoặc toàn phần;

- tần số quay ở công suất danh nghĩa hoặc toàn phần;

- khối lượng (khô);

- số động cơ theo hệ thống đánh số của nhà máy chế tạo;

- năm chế tạo;

- dấu chất lượng nhà nước (nếu có).

Đối với động cơ điêzen dùng cho tàu thủy chế tạo theo cấp đăng kiểm, trên nhãn phải có dấu hiệu đăng kiểm tương ứng.

5.2. Vị trí lắp biển nhãn, kích thước biển nhãn và phương pháp ghi nhãn được quy định trong bản vẽ kỹ thuật.

5.3. Bao gói và vận chuyển động cơ theo tiêu chuẩn và điều kiện kỹ thuật đối với động cơ cụ thể.

5.4. Động cơ điêzen được phép vận chuyển bằng bất cứ phương tiện vận tải nào nhưng phải phù hợp với quy tắc vận chuyển hàng và phù hợp với điều kiện kỹ thuật về bốc xếp và kẹp chặt hàng đối với mỗi loại phương tiện vận tải.

6. Bảo hành

6.1. Nhà máy chế tạo phải bảo hành động cơ điêzen theo đúng những yêu cầu của tiêu chuẩn này trong điều kiện khách hàng tuân theo đúng quy tắc vận hành, bảo quản, vận chuyển và lắp đặt.

6.2. Thời gian bảo hành:

– 6 tháng đối với động cơ điêzen công suất đến 100 sức ngựa kể từ ngày giao hàng cho khách;

– 12 tháng đối với động cơ điêzen còn lại kể từ ngày giao hàng cho khách.

Phụ lục 1

Giải thích các thuật ngữ dùng trong tiêu chuẩn

Phụ lục 2

Tuổi thọ của động cơ điêzen

1. Trị số tuổi thọ đến sửa chữa (nghìn giờ) đối với động cơ điêzen làm việc có đối áp trên đường xả đến 5 kPa không được nhỏ hơn tích hai giá trị ở Bảng 3 và Bảng 4.

Đối với động cơ điêzen làm việc có đối áp trên đường xả lớn hơn 5 kPa đến 10 kPa, trị số của tuổi thọ đến sửa chữa  lớn sẽ là tích của tích hai giá trị ở Bảng 3 và 4 và hệ số:

0,9 - Khi đối áp lớn hơn 5 kPa đến 8 kPa;

0,8 - Khi đối áp lớn hơn 8 kPa đến 10 kPa.

Đối với động cơ điêzen làm việc có đối áp trên đường xả lớn 10 kPa, giá trị của tuổi thọ trên được quy định theo thỏa thuận với khách hàng.

Trị số tuổi thọ làm việc liên tục của động cơ tàu thủy không được nhỏ hơn quy định trong Bảng 3.

Đối với động cơ khác, trị số tuổi thọ làm việc liên tục được quy định theo thỏa thuận với khách hàng. Đối với động cơ điêzen tàu hỏa không có thiết bị đo đếm giờ làm việc, cho phép quy định tuổi thọ bằng số kilômét đã chạy của đầu tàu.

2. Trong các tiêu chuẩn và điều kiện kỹ thuật đối với động cơ điêzen cụ thể, trị số của tuổi thọ và tuổi thọ trung bình, tính bằng nghìn giờ, được chọn theo dãy sau:

0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,1; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2;

3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 7,0; 9,0; 10,0; 11,0; 12,0; 14,0; 16,0; 18,0; 20,0; 22,0; 25,0;

28,0; 30,0; 34,0; 36,0; 40,0; 45,0; 50,0; 55,0; 60,0; 70,0; 80,0; 90,0; 100,0; 110,0; 120,0.

Bảng 3

CHÚ THÍCH: Ở đầu tiêu đề của bảng, các giá trị áp suất để trong ngoặc đơn là áp suất hiệu dụng trung bình của động cơ điêzen hai kì.

Bảng 4

Phụ lục 3

Vùng tải trọng cho phép của động cơ điêzen

1. Đặc tính ngoài;

2. Đặc tính giới hạn trên − đặc trưng cho công suất lớn nhất cho phép khi động cơ làm việc lâu dài;

3. Đặc tính giới hạn dưới − đặc trưng cho công suất nhỏ nhất cho phép khi động cơ làm việc lâu dài.