Giáo trình Nguyên lý cấu tạo động cơ cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái quát về động cơ đốt trong; Bộ phận cố định của động cơ đốt trong; Cơ cấu trục khuỷu – Thanh truyền; Cơ cấu phân phối khí; Hệ thống làm mát; Hệ thống bôi trơn; Hệ thống nhiên liệu xăng; Hệ thống nhiên liệu điesel. Mời các bạn cùng tham khảo!
TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA CƠ KHÍ – XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: NGUN LÝ CẤU TẠO ĐỘNG CƠ NGHỀ: CƠNG NGHỆ Ơ TƠ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định Số: ngày tháng Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Mơn học Ngun lý cấu tạo động đƣợc xây dựng biên soạn dựa sở chƣơng trình khung trình độ cao đẳng nghề cơng nghệ ô tô Nội dung đƣợc biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, kiến thức tồn giáo trình có mối quan hệ lơgíc chặt chẽ Để đáp ứng u cầu tài liệu học tập học sinh, sinh viên nhà trƣờng phát triển tƣơng lai ngành công nghệ ô tô, nhà trƣờng biên soạn giáo trình Mơn học “ Ngun lý cấu tạo động cơ” làm tài liệu học tập cho sinh viên hệ cao đẳng nghề làm tài liệu tham khảo cho học sinh trung cấp nghề công nhân kỹ thuật ngành công nghệ ô tô Khi biên soạn, cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến mơ đun phù hợp với đối tƣợng sử dụng nhƣng cố gắng gắn nội dung lý thuyết với vấn đề thực tế để giáo trình có tính thực tiễn Giáo trình đƣợc biên soạn 75 tiết đề cập đến nội dung sau: Chƣơng Khái quát động đốt Chƣơng Bộ phận cố định động đốt trong: Chƣơng Cơ cấu trục khuỷu – Thanh truyền Chƣơng Cơ cấu phân phối khí Chƣơng Hệ thống làm mát Chƣơng Hệ thống bôi trơn Chƣơng Hệ thống nhiên liệu xăng Chƣơng Hệ thống nhiên liệu điesel Giáo trình đƣợc biên soạn lần đầu nên cố gắng song khó tránh khỏi thiếu sót, chúng tơi mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp ngƣời sử dụng đồng nghiệp để giáo trình ngày đƣợc hoàn thiện Xin trân trọng giới thiệu! Tham gia biên soạn ThS Mai Thanh Thi MỤC LỤC Chƣơng 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.Khái quát động đốt trong…………………………………………………7 2.Phân loại động đốt trong…………………………………………………… 3.Nguyên lý làm việc động đốt trong…………………………………… 10 4.So sánh loại động đốt trong……………………………………………17 Chƣơng BỘ PHẬN CỐ ĐỊNH CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.Thân máy……………………………………………………………………….19 Các-te………………………………………………………………………… 21 Joint nắp máy………………………………………………………………… 21 4.Nắp xylanh………………………………………………………………………22 Chƣơng CÁC BỘ PHẬN DI ĐỘNG Trục khuỷu………………………………………………………… .25 Thanh truyền………………………………………………………………… 28 Bánh đà…………………………………………………………………………28 Piston……………………………………………………………………………29 Xéc măng……………………………………………………………………….30 Trục Piston…………………………………………………………………… 35 Chƣơng 4: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ Phân loại………………………………………………………………….36 Cơ cấu OHV (OVERHEAD VALVE)………………………………… 36 Cơ cấu OHC (OVERHEAD CAMSHAFT)…………………………………37 Xuppap………………………………………………………………………….37 Lò xo xuppap………………………………………………………………… 39 Trục cam……………………………………………………………………… 39 Con đội………………………………………………………………………….41 Đủa đẩy………………………………………………………………………….42 Cò mổ………………………………………………………………………42 10 Cam có thời điểm thay đổi………………………………………………42 Chƣơng 5: HỆ THỐNG BƠI TRƠN Chức năng…………………………………………………………….46 Nguyên lý bôi trơn thủy động …………………………………………….43 Cấu trúc nguyên lý làm việc hệ thống…………………………47 Chƣơng 6: HỆ THỐNG LÀM MÁT Khái quát…………………………………………………………… 57 Hệ thống làm mát không khí………………………………… 57 Hệ thống làm mát chất lỏng…………………………………….57 Chƣơng 7: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG Cấu trúc, nguyên lý hoạt động……………………………………….67 Bộ chế hòa khí hai buồng hỗn hợp………………………………… 77 Hệ thống phun xăng điện tử………………………………………….94 Chƣơng 8: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊU LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL 1.Khái quát hệ thống nhiên liệu động Điesel……………………113 2.Cấu tạo hoạt động phận chính……………………… 115 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên môn học: Nguyên lý cấu tạo động Mã môn học: CMH 15 Thời gian thực môn học: 75 giờ, (Lý thuyết: 72giờ; Kiểm tra: giờ; Thời gian thi: giờ, hình thức: Tự luận/ trắc nghiệm) I Vị trí, tính chất mơn học: - Vị trí: mơn học bố trí dạy song song với môn học: Trang bị điện ô tô, dung sai đo lƣờng, kỹ thuật điện, điện tử - Tính chất: mơn học lý thuyết chun mơn II Mục tiêu môn học: - Kiến thức: + Hiểu đƣợc khái niệm nguyên lý làm việc động đốt + Hiểu đƣợc nhiệm vụ cấu tạo phận động đốt trong; + Hiểu đƣợc cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống động cơ; - Kỹ năng: + Nhận dạng đƣợc chi tiết, phận động cơ; + Nhận dạng đƣợc chi tiết hệ thống động - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Làm việc độc lập làm việc theo nhóm, giải cơng việc, vấn đề phức tạp điều kiện làm việc thay đổi Chấp hành nghiêm quy định bảo hộ lao động, an tồn lao động phịng cháy chữa cháy; Có ý thức học tập, rèn luyện để nâng cao trình độ chuyên môn, kỹ nghề nghiệp Nội dung môn học: Chƣơng 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Mã chƣơng MH 15-01 Giới thiệu Ơtơ loại phƣơng tiện vận tải đƣờng bộ, động phạm vi sử dụng rộng Ơtơ đóng vai trò to lớn nghiệp phát triển kinh tế quốc dân, quốc phòng Động nguồn động lực ơtơ chuyển động Nó động xăng, Diesel, động ga, động điện, động sử dụng Hydro lỏng… Động sử dụng ôtô động đốt kiểu piston, nhiên liệu sử dụng xăng diesel Về hoạt động, hai loại động có kết cấu nguyên lý hoạt động gần giống nhau, chúng khác phƣơng pháp đốt cháy nhiên liệu Mục tiêu: Học xong chƣơng HS,SV hiểu trình bày đƣợc khái niệm nguyên lý làm việc động đốt Nội dung 1.Khái quát động đốt - Năm 1784 Jiêm – Oat chế tạo thành công máy nƣớc - Năm 1860 Jăng Echien Lơ Noa, ngƣời hầu bàn nhà kỹ thuật nghiệp dƣ Paris chế tạo thành công động hai kỳ chạy khí thiên nhiên, hiệu suất 4,65% - Năm 1877 Ơt tơ Nicolas Langhen phát minh động đốt bốn kỳ chạy khí thiên nhiên, hiệu suất 20% - Năm 1885 Dam Le chế tạo thành công động xăng - Năm 1897 Rudolf Diezel chế tạo thành công động chạy nhiên liệu nặng, phun nhiên liệu khí nén, hiệu suất đạt 26% - Năm 1901 Robert Bosh đề xuất chế tạo bơm cao áp vòi phun để phun nhiên liệu vào xilanh Đến động điêzel hoàn chỉnh Ở Việt nam: - Từ năm 1960 nhà máy khí Trần Hƣng Đạo – Hà Nội sản xuất động 2B10,5/13 từ năm 1972 chế tạo động 2B9,5/11 - Công ty Diezel Sông Công sản xuất loại động D50, D80, TS 130,… - Nhà máy khí Duyên Hải – Hải phòng sản xuất loại động D22T, D23T, 1B9,5/11,5,… - Động xăng Diesel động nhiệt, chúng biến đổi hóa nhiên liệu thành nhiệt từ nhiệt biến thành để truyền công suất cho ôtô hoạt động - Động xăng có tốc độ cao, động, cơng suất phát lớn, buồng đốt gọn, đƣợc sử dụng phổ biến loại ôtô ôtô tải nhỏ - Động Diesel có hiệu suất nhiệt lớn, tiết kiệm nhiên liệu, tốc độ động chậm động xăng Nó có khuyết điểm tốc độ động thấp, trọng luợng động nặng, dao động mạnh tiếng ồn lớn Nó đƣợc dùng để dẫn động loại ôtô buýt, ôtô tải, loại phƣơng tiện thƣơng mại… 2.Phân loại động đốt Động nhiệt có hai loại lớn: 1/ Động nƣớc (động đốt ngoài) gồm: Động kiểu piston Turbin hơi; 2/ Động đốt trong: loại động nhiệt mà việc đốt cháy nhiên liệu, toả nhiệt trình chuyển nhiệt thành đƣợc tiến hành động Động đốt có: Động đốt kiểu piston; Turbin nhiệt; Động phản lực; Động rôto quay (động valken) Ƣu điểm động đốt trong: + Hiệu suất có ích cao: 40 – 45 % + Gọn nhẹ loại động khác công suất + Khởi động nhanh sẵn sàng khởi động + nguy hiểm vận hành + Khơng phải khử xỉ, tro + Không cần nhiều ngƣời phục vụ + Điều kiện làm việc thợ máy tốt Nhƣợc điểm: + Khả tải + Không phát đƣợc mơ men cực đại số vịng quay thấp + Khơng khởi động đƣợc có tải + Cơng suất khơng lớn + Nhiên liệu địi hỏi khắt khe đắt + Cấu tạo phức tạp, đắt tiền + Làm việc gây tiếng ồn a) Dựa vào cách thực chu trình cơng tác: + Động bốn kỳ: động hồn thành chu trình cơng tác sau bốn hành trình piston hay hai vịng quay trục khuỷu + Động hai kỳ: động hoàn thành chu trình cơng tác sau hai hành trình piston hay vòng quay trục khuỷu b) Dựa vào nhiên liệu dùng cho động cơ: + Động chạy nhiên liệu lỏng: 1/ Nhẹ: xăng, benzen,…; 2/ Nặng: dầu mazut, dầu điezel,… + Động chạy nhiên liệu khí: khí thiên nhiên, khí lị ga,… + Động chạy nhiên liệu khí lỏng c) Dựa vào phƣơng pháp hình thành hỗn hợp: + Động hình thành hỗn hợp bên ngồi: Nhiên liệu khơng khí hồ trộn với bên ngồi đƣợc hút vào xilanh Hiện có động dùng chế hồ khí động phun xăng + Động hình thành hỗn hợp bên trong: Nhiên liệu khơng khí hồ trộn bốc cháy xilanh động Hiện có động diezel d) Dựa vào phƣơng pháp đốt cháy nhiên liệu: + Động đốt cháy cƣỡng bức: dùng tia lửa điện để đốt cháy Nhiên liệu + Động tự bốc cháy: nhiên liệu đƣa vào tự cháy xilanh e) Theo phƣơng pháp nạp: + Động tăng áp: nạp khí vào xilanh áp suất cao áp suất khí trời + Động khơng tăng áp: nạp khí vào xilanh áp suất bình thƣờng f) Theo cấu tạo động cơ: + Theo số xilanh: Động xilanh Động nhiều xilanh + Theo cách bố trí xilanh: Động có xilanh bố trí hàng; Động có xilanh bố trí hai hàng hình chữ V; Động có xilanh bố trí nhiều hàng; Động có xilanh đối đỉnh Tóm lại, chƣơng trình mơn học tập trung nghiên cứu loại động sau: Động điezel bốn kỳ; Động xăng bốn kỳ; Động hai kỳ: 4.Nguyên lý làm việc động đốt 4.1.Cấu tạo chung động đốt Hình 1.1 Tổng quan cấu khí động 4.2.Các khái niệm định nghĩa - Chu trình cơng tác: Tổ hợp trình liên tục lặp đi, lặp lại theo chu kỳ xilanh để thực q trình sinh cơng Điểm chết: Vị trí piston xilanh, mà piston đổi chiều chuyển động Trong động có hai điểm chết điểm chết (ĐCT) điểm chết 10 Bơm cao áp Bộ giới hạn áp suất Piston 10 Vòi phun Bơm tiếp vận 11 ECU động Van phân phối 12 EDU SCV ( van điiều khiển hút ) 13 Các loại cảm biến Ống phân phối 14 Lọc nhiên liệu Cảm biến áp suất ống phân phối 15 Bình nhiên liệu Van xả áp (đỏ) Dòng phun nhiên liệu (xanh) Dòng nhiên liệu hồi 2.2 Đặc tính phun - Trong hệ thống phun nhiên liệu khí việc điều khiển phun nhiên liệu đƣợc thực thông qua thiết bị khí điều tốc phun dầu sớm tự động.Các phận điều khiển kiểu khí nên khả thích ứng chậm độ xác khơng cao hệ thống commonrail - Trên hệ thống common-rail ECU thực tính tốn cần thiết dựa tín hiệu từ cảm biến xe sau gửi tín hiệu điểu khiển tới chấp hành để điều khiển trình phun nhiên liệu giống với đƣờng đặc tính phun lý tƣởng : + Lƣợng nhiên liệu áp suất phun nhiên liệu độc lập với điều kiện hoạt động động ( cho phép để đạt đƣợc tỉ lệ hỗn hợp A/F lý tƣởng ) + Lúc bắt đầu phun, lƣợng nhiên liệu phun cần lƣợng nhỏ - Hệ thống common-rail đƣợc thiết kế với đặc điểm phun lần : phun sơ khởi phun ( Plot injection and Main injection ) a Phun sơ khởi ( Plot injection ) - Phun sơ khởi bắt đầu sớm tăng lên đến 90 trƣớc điểm chết (BTDC) Nếu thời điểm khởi phun xuất nhỏ 400 trƣớc BTDC, nhiên liệu bám bề mặt thành xilanh làm loãng dầu bôi trơn Trong giai đoạn phun pilot lƣợng nhỏ dầu nhiên liêu (1-4 mm3 ) đƣợc phun vào xilanh để mồi, kết làm cho trình cháy cải thiện đạt đƣợc số hiệu sau : 126 Hình 8.13 Các giai đoạn phun nhiên liệu hệ thống common-rail - Áp suất cuối trình nén đƣợc tăng lên nhờ vào giai đoạn phun trƣớc nhiên liệu cháy phần Điều giúp giảm thời gian cháy trễ, giảm tăng đột ngột áp suất khí cháy áp suất cực đại (quá trình cháy êm dịu hơn), làm giảm thời gian cháy trễ - Kết giảm tiếng ồn động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu làm giảm độ độc hại khí thải Q trình sơ khởi đóng vai trị gián tiếp việc làm tăng cơng suất động b Giai đoạn phun - Cơng suất đầu động xuất phát từ giai đoạn phun giai đoạn phun sơ khởi Tức giai đoạn phun giúp tăng lực kéo động Với hệ thống common-rail, áp suất phun giữ khơng đổi suốt q trình phun c Giai đoạn phun thứ cấp - Theo qua điểm xử lý khí thải, phun thứ cấp đƣợc áp dụng để đốt cháy NOx Nó diễn sau giai đoạn phun đƣợc định để xảy trình giản nở hay kỳ thải khoảng 200 độ sau tử điểm thƣợng Ngƣợc lại với trình phun sơ khởi phun chính, nhiên liệu đƣợc phun vào không đƣợc đốt cháy mà để bốc nhờ vào sức nóng khí thải ống pơ Trong suốt kỳ thải, hỗn hợp khí thải nhiên liệu đƣợc đẩy ngồi hệ thống khí thải thơng qua xupáp thải Tuy nhiên phần nhiên liệu đƣợc đƣa lại vào buồng đốt thông qua hệ thống ln 127 hồi khí thải EGR có tác dụng tƣơng tự nhƣ giai đoạn phun sơ khởi Khi hóa khử đƣợc lắp để làm giảm lƣợng NOx, chúng tận dụng nhiên liệu khí thải nhƣ nhân tố hóa học để làm giảm nồng độ NOx khí thải Cấu tạo nguyên lý làm việc chi tiết hệ thống commonrail 3.1 Bơm tiếp vận - Đối với Toyota : Hình 8.14 Cấu tạo bơm tiếp vận loại bánh - Bơm tiếp vận hút nhiên liệu từ thùng chứa, qua lọc dầu đẩy nhiên liệu đến van SCV (van điều khiển hút) đến hai piston buồng bơm bơm cao áp Bơm loại bơm bánh ăn khớp Cốt bơm quay roto bơm tiếp vận Khi roto quay làm thay đổi thể tích buồng hút buồng xả Vì vậy, bơm tiếp vận hút nhiên liệu vào cửa hút bơm nhiên liệu khỏi cửa xả - BOSCH: - Là loại bơm cánh gạt, có bốn cánh roto, cửa bơm tiếp vận có van điều chỉnh (điều áp) Hình 8.15 Cấu tạo bơm tiếp vận loại cánh gạt 128 - Bơm có nhiệm vụ đƣa nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp tạo áp suất ban đầu phù hợp cho hệ thống đảm bảo cung cấp đủ nhiên liệu cho chế độ làm việc khác động - Khi bơm tiếp vận quay hút nhiên liệu từ thùng chứa, qua lọc nhiên liệu vào thân bơm cao áp với áp suất đƣợc giới hạn van điều áp Khi tốc độ bơm cao, áp suất nhiên liệu đủ lớn để thắng lực lò xo làm van điều áp mở đƣờng dầu hồi cửa nạp bơm dẫn đến nhiên liệu không bị tăng cách đột ngột mà tăng tuyến tính phù hợp với tốc độ động 3.2.Van điều chỉnh: Hình 8.16 Cấu tạo van điều chỉnh Đệm Van SCV Piston Lò xo Nút chặn Bơm tiếp vận Vỏ bơm - Van điều chỉnh giữ cho áp suất nạp nhiên liệu (áp suất bơm tiếp vận) mức độ định mà không tăng cao tốc độ động tăng cao Nếu tốc độ bơm tăng cao áp suất bơm cấp liệu tăng cao mức van điều chỉnh cho phép Khi đó, áp suất nhiên liệu thắng lực lò xo van điều chỉnh làm cho van mở ra, đƣa nhiên liệu trở phía cửa hút bơm tiếp vận 3.3.Van điều khiển hút (SCV): - Nhiên liệu đƣợc cấp từ bơm tiếp vận đƣợc dẫn qua SCV van hút Sau đó, đƣợc nén piston đƣợc đẩy qua van phân phối để vào ống phân phối SCV hoạt động dƣới điều khiển theo chu kỳ làm việc ECU (điều khiển thời gian đóng mở SCV) để điều chỉnh lƣợng nhiên liệu mà bơm cao áp bơm lên ống phân phối Việc điều chỉnh lƣợng nhiên liệu vào bơm cao áp đƣợc thực để điều chỉnh áp suất nhiên liệu bên ống phân phối đến 129 giá trị cần thiết Nếu nhiên liệu đƣợc đƣa vào bơm cao áp nhiều áp suất bơm cao áp tăng lên ngƣợc lại Hình 236 Vị trí van SCV - Thời gian dịng điện chạy qua cuộn dây van SCV có giới hạn để bảo vệ cuộn dây không bị hƣ hỏng.Đây loại van thƣờng đóng - Ƣu điểm loại van thời gian mở van (van làm việc) ngắn thời gian van không hoạt động nên độ bền tuổi thọ van cao - Nhƣợc điểm: tín hiệu điều khiển van khơng hoạt động, nhiên liệu không đƣợc cung cấp tới bơm cao áp 3.4 Van phân phối: - Van phân phối đƣợc gắn bơm Nó bao gồm van bi chiều, lò xo, giá đỡ piston Khi áp suất piston vƣợt áp suất ống phân phối, van bi chiều mở để xả nhiên liệu Thân van Van bi chiều Lị xo Giá đỡ Piston Hình 8.17 Cấu tạo van phân phối 130 3.5 Cảm biến áp suất nhiên liệu - Cảm biến áp suất ống phân phối đo áp suất nhiên liệu ống phân phối truyền tín hiệu đến ECU Đây loại cảm biến áp suất bán dẫn với đặc điểm Silicon, điện trở cảm biến thay đổi có áp suất tác dụng lên Hình 8.18 Hình cắt cảm biến áp suất nhiên liệu 3.6 Bơm cao áp: - Đối với Toyota : Hình 8.19 Cấu tạo bơm cao áp - Bơm cao áp có nhiệm vụ tạo áp suất nhiên liệu đến áp suất cao lên đến 180 Mpa qua đƣờng ống cao áp đến ống phân phối chung (common rail) 131 - Cam lệch tâm bơm đƣợc dẫn động động qua đai cam Cam lệch tâm tiếp xúc với cam vòng Khi cam lệch tâm quay làm cho cam vòng không đồng trục lần lƣợt đội không đội piston bơm Khi piston bơm khơng đƣợc cam đội, bị lị xo ép xuống, nhiên liệu đƣợc hút vào bơm Khi piston bơm đƣợc cam đội lên, nén nhiên liệu qua van phân phối vào ống phân phối chung Khi piston hút nhiên liệu piston đối diện nén nhiên liệu vịng quay cốt bơm bơm cao áp nén nhiên liệu lần cung cấp lên ống phân phối Hình 8.20 Sơ đồ nguyên lý bơm cao áp - Hành trình bơm bắt đầu thời điểm mà áp suất nhiên liệu đƣợc nén piston bơm trở nên cao so với áp suất ống phân phối nhiên liệu - Đối với BOSCH: Hình 8.21 Kết cấu bơm cao áp - Động Diesel hệ “cũ”, trình làm việc hệ thống cung cấp nhiên liệu tạo tiếng ồn lớn Khi khởi động tăng tốc đột ngột lƣợng khói đen thải lớn.Vì làm tiêu hao nhiên liệu ô nhiễm cao Ở HTNL Common Rail 132 áp suất phun lên đến 1500 bar, phun thời điểm, chế độ làm việc động lúc thấp tốc mà áp suất phun không thay đổi Với áp suất cao, nhiên liệu đƣợc phun tơi nên trình cháy - Hơn nửa, động làm việc êm dịu nhờ cải tiến bơm cao áp (hình ) : với kiểu bơm pittơng bố trí hình sao, lệch 120 độ, hoạt động nhẹ nhàng, linh hoạt suất cao, giảm đƣợc tải trọng động động Sở dĩ hãng Bosch sử dụng bơm có pittơng nhằm làm giảm biên độ dao động áp suất từ bơm cao áp đến kim phun 3.7 Thùng chứa nhiên liệu : Hình 8.22 Hình dáng bên ngồi thùng nhiên liệu - Thùng chứa nhiên liệu phải làm từ vật liệu chống ăn mịn phải giữ cho khơng bị rị rỉ áp suất gấp đôi áp suất hoạt động bình thƣờng Van an tồn phải đƣợc lắp để áp suất cao tự ngồi Nhiên liệu khơng đƣợc rị rỉ ống nối với bình lọc nhiên liệu hay thiết bị bù áp suất xe bị rung xóc nhỏ nhƣ xe vào quay vòng dừng hay chạy đƣờng dốc Thùng nhiên liệu động phải nằm cách xa để trƣờng hợp tai nạn xảy nguy bị cháy 3.8 Lọc nhiên liệu 133 Hình 8.23 Hình cắt cấu tạo bên lọc nhiên liệu - Dùng lọc nhiên liệu khơng thích hợp dẫn đến hƣ hỏng cho thành phần bơm, van phân phối kim phun Bộ lọc nhiên liệu lọc nhiên liệu trƣớc đến cụm bơm cao áp, ngăn ngừa mài mòn nhanh chi tiết bơm Nƣớc lọt vào hệ thống nhiên liệu làm hƣ hỏng hệ thống dạng ăn mòn Tƣơng tự với hệ thống nhiên liệu khác, hệ thống common rail cần lọc nhiên liệu có bình chứa nƣớc, từ nƣớc đƣợc xả qua nút xả nƣớc lọc.Trên lọc nhiên liệu có cơng tắc báo nƣớc lắng đọng báo tín hiệu ECU, ECU báo cho tài xế biết thông qua đèn báo nhiên liệu.Trên lọc có cịn cơng tắc cảnh báo nhiên liệu, lọc bị tắc làm cho áp suất đến bơm cấp liệu giảm, cơng tắc cảnh báo hệ thống nhiên liệu lọc báo cho ECU biết lọc bị tắc ECU điều khiển bật đèn báo nhiên liệu để cảnh báo cho tài xế biết 3.9 Bộ làm mát nhiên liệu Hình 8.24 Vị trí làm mát nhiên liệu 134 - Trong lần phun có khoảng 70-80% lƣợng dầu hồi về, lổ xả (hình3.28) lớn lổ tia phun(hình3.28).Lƣợng dầu hồi qua kim phun có nhiệt độ cao làm cho dầu bị nóng lên, để đảm bảo động làm việc tối ƣu cần phải làm mát lƣợng nhiên liệu này.Chính mà hệ thống Common-rail phải trang bị làm mát nhiên liệu 3.10 Ống phân phối chung (common rail): - Chứa nhiên liệu áp suất cao (từ 0-180 Mpa) từ bơm cao áp đƣa đến vòi phun xy lanh Cảm biến áp suất ống phân phối (cảm biến Pc), giới hạn áp suất van xả áp suất đƣợc gắn ống phân phối Hình 8.25 Hình dáng ống phân phối Các cụm chi tiết chức cụm chi tiết Cụm chi tiết Chức Ống phân phối Chứa nhiên liệu áp suất cao (từ 0180 Mpa) từ bơm cao áp đƣa đến vòi phun xy lanh Bộ hạn chế áp suất Mở van xả áp áp suất ống phân phối cao bất thƣờng Cảm biến áp suất ống phân phối Xác định áp suất nhiên liệu ống Van xả áp suất Điều khiển áp suất nhiên liệu ống phân phối 3.11 Bộ giới hạn áp suất : 135 Hình 8.26 Cấu tạo bên giới hạn áp suất 1.Bộ giới hạn áp suất 2.Đến bình nhiên liệu - Nếu áp suất ống phân phối cao bất thƣờng, giới hạn áp suất mở van để xả áp suất Van mở áp suất ống đạt xấp xỉ 180 MPa đóng áp suất trở lại mức xấp xỉ 30 MPa Nhiên liệu chảy qua giới hạn áp suất quay trở lại bình nhiên liệu 3.12 Van xả áp (van điều chỉnh áp suất) Hình 8.27 Cấu tạo điều khiển van xả áp 136 - Van xả áp điều chỉnh áp suất ống phân phối thích hợp theo tải động trì mức Khi áp suất ống phân phối trở nên cao áp suất phun mong muốn ECU động truyền tín hiệu điện áp đến van xả để mở van Khi đó, nhiên liệu hồi trở lại thùng nhiên liệu áp suất nhiên liệu phù hợp với áp suất phun mong muốn 3.13 Kim phun : Cấu tạo Cuộn selenoid Van từ Lỗ nạp Lỗ xả Buồng điều khiển Piston điều khiển Lò xo Van kim Hình 8.28 Cấu tạo kim phun - Kim phun có van từ (solenoid valve) Nó thành phần xác cao, đƣợc chế tạo chịu đƣợc độ kín khít cực cao Các van, kim phun cuộn điện từ đƣợc định vị thân vòi phun Dòng nhiên liệu từ giắc nối mạch áp suất cao qua van tiết lƣu vào buồng chứa van điều khiển Áp suất bên vòi phun áp suất ống phân phối, nhƣ ta thấy vòi phun đƣợc thiết kế làm việc áp suất cao chi tiết lị xo, van bi, kim phun van điện từ làm việc phải xác 137 Hình 8.29 Vịi phun common-rail Ngun lí hoạt động Kim phun mở ( bắt đầu phun ) Hình 8.30 Kim phun mở - Van solenoid đƣợc cung cấp điện với dịng kích thích lớn để đảm bảo mở nhanh Lực từ tác dụng cuộn solenoid sinh lớn lực lò xo điều khiển van từ làm mở lỗ xả Gần nhƣ tức thời, dòng điện cao đƣợc giảm xuống thành dòng nhỏ đủ để tạo lực điện từ để giữ van Điều thực đƣợc nhờ khe hở mạch từ nhỏ Lúc này, nhiên liệu chảy từ buồng điều khiển vào khoang từ trở thùng chứa thơng qua đƣờng dầu hồi Kết áp lực tác động lên piston điều khiển giảm theo Lỗ xả mở làm cân áp suất nên áp suất bên buồng điều khiển van thấp áp suất buồng chứa van kim (vẫn với áp suất ống phân phối) Áp suất giảm buồng điều khiển van làm giảm lực tác dụng lên piston điều khiển nên ty kim mở nhiên liệu bắt đầu phun 138 - Tốc độ mở vòi phun đƣợc định khác biệt tốc độ dòng chảy lỗ nạp lỗ xả Kim phun mở hoàn toàn nhiên liệu đƣợc phun vào buồng đốt áp suất gần với áp suất ống Lực phân phối kim tƣơng tự với giai đoạn mở kim - Kiểu điều khiển van kim gián tiếp dùng hệ thống khuyếch đại thủy lực lực cần thiết để mở kim thật nhanh đƣợc trực tiếp tạo nhờ van solenoid Thời điểm phun lƣợng nhiên liệu phun đƣợc điều chỉnh cách cho dòng qua cuộn solenoid kim phun Muốn lựơng nhiên liệu phun nhiều ECU điều khiển cho dịng qua cuộn solenoi lâu ngƣợc lại.Tƣơng tự muốn điều chỉnh thời điểm phun sớm gửi tín hiệu sớm đến cuộn solenoi Kim phun đóng ( kết thúc phun ) Hình 8.31 Kim phun đóng - Khi dịng qua solenoid bị ngắt, lò xo lỗ xả đẩy van từ xuống đóng lỗ xả lại Lỗ xả đóng làm cho áp suất buồng điều khiển van tăng lên thông qua nhiên liệu cấp từ lỗ nạp Áp suất tƣơng tự nhƣ áp suất ống phân phối làm tăng lực tác dụng lên đỉnh piston điều khiển Lực với lực lò xo cao lực tác dụng buồng chứa an kim làm cho van kim đóng lại Tốc độ đóng van kim tùy thuộc vào dịng chảy nhiên liệu qua lỗ nạp Câu hỏi thảo luận Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc bơm PE Trình bày cấu tạo nghuyên lý làm việc bơm VE Trình bày nguyên lý làm việc điều tốc khí Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống Common Rail 139 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]- Giáo trình động đốt - Nhà xuất lao động [2]- Giáo trình nguyên lý động đốt trong- NXB giao thơng vận tải [3]- Giáo trình Kỹ thuật sửa chữa ô tô, máy nổ - GS.TS Nguyễn Tất Tiến & GVC.Đỗ Xuân Kính- NXB giáo dục 140 ... THIỆU Giáo trình Mơn học Ngun lý cấu tạo động đƣợc xây dựng biên soạn dựa sở chƣơng trình khung trình độ cao đẳng nghề công nghệ ô tô Nội dung đƣợc biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, kiến thức toàn giáo. .. Mơn học “ Nguyên lý cấu tạo động cơ? ?? làm tài liệu học tập cho sinh viên hệ cao đẳng nghề làm tài liệu tham khảo cho học sinh trung cấp nghề công nhân kỹ thuật ngành công nghệ ô tô Khi biên soạn,... nhiệt biến thành để truyền công suất cho ? ?tô hoạt động - Động xăng có tốc độ cao, động, công suất phát lớn, buồng đốt gọn, đƣợc sử dụng phổ biến loại ? ?tô ơtơ tải nhỏ - Động Diesel có hiệu suất