Giáo trình Động cơ đốt trong F1: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 2 của giáo trình Động cơ đốt trong F1 tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: hệ thống bôi trơn; hệ thống làm mát; hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng; phương pháp hình thành hỗn hợp trong động cơ xăng;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chương HỆ THỐNG BÔI TRƠN 4.1 Nhiệm vụ hệ thống bôi trơn 4.1.1 Vấn đề bôi trơn động Trong trình động làm việc, bề mặt ma sát chi tiết có chuyển động tương đối nên sinh ma sát, gây cản trở chuyển động chúng, đồng thời bề mặt làm việc nhiệt độ tăng lên, chi tiết máy bị mài mịn, bị bó kẹt Do đó, cơng suất tuổi thọ động giảm Vì lí động đốt phải có hệ thống bơi trơn (HTBT) 4.1.2 Công dụng hệ thống bôi trơn Hệ thống bơi trơn động có nhiệm vụ đưa dầu bơi trơn đến bề mặt ma sát để giảm tổn thất công ma sát đồng thời làm bề mặt ma sát Ngồi hệ thống bơi trơn cịn có nhiệm vụ làm mát, bao kín chống xy hóa - Bơi trơn bề mặt ma sát làm giảm tổn thất ma sát: hệ thống bôi trơn đưa dầu bôi trơn đến khoảng bề mặt ma sát có chuyển động tương Nhờ giảm cơng ma sát giảm mài mịn bề mặt làm việc chi tiết - Làm mát bề mặt làm việc chi tiết có chuyển động tương đối Trong trình làm việc tổn thất ma sát chuyển biến thành nhiệt làm nhiệt độ bề mặt chi tiết tăng cao Nếu dầu bơi trơn bề mặt ma sát q nóng gây hỏng hóc Vì vậy, trường hợp dầu bơi trơn đóng vai trị chất lỏng làm mát bề mặt ma sát, tải nhiệt lượng ma sát sinh ra khỏi bề mặt ma sát Đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường bề mặt ma sát - Tẩy rửa bề mặt ma sát: Trong trình ma sát cọ sát vào gây nên mài mòn, mạt kim loại rơi bám bề mặt ma sát dầu nhờn chảy qua bề mặt ma sát theo tạp chất Đảm bảo bề mặt ma sát sạch, tránh tượng mài mòn tạp chất học - Bao kín khe hở bề mặt ma sát piston xylanh xéc măng với piston Làm cho khả lọt khí qua khe hở giảm - Chống xy hóa (kết gỉ): Khi chi tiết có bề mặt để khơ dễ bị xy hóa Vì vậy, nhờ chất phụ gia dầu bôi trơn mà bề mặt ma sát khơng bị 112 xy hóa - Rút ngắn trình chạy rà động cơ: Khi chạy rà động phải dùng dầu bơi trơn có độ nhớt nhỏ, ngồi dầu bơi trơn cịn pha thêm số chất phụ gia đặc biệt làm mềm tổ chức phân tử bề mặt ma sát Do đó, chi tiết nhanh chóng rà khít với nhau, rút ngắn thời gian chi phí chạy rà động 4.1.3 Các dạng bơi trơn Tùy theo tính chất bôi trơn cho bề mặt ma sát mà ta có phương án bơi trơn thích hợp Thơng thường gồm ba dạng sau: Bôi trơn ma sát ướt: Là dạng bôi trơn mà hai bề mặt cặp lắp ghép ln ln trì lớp dầu bôi trơn ngăn cách Bôi trơn ma sát nửa ướt: Là dạng bôi trơn mà hai bề mặt cặp lắp ghép trì lớp dầu bôi trơn ngăn cách không liên tục, mà chủ yếu nhờ độ nhớt dầu để bôi trơn Bôi trơn ma sát khô: Bề mặt lắp ghép hai chi tiết có chuyển động tương mà khơng có chất bơi trơn Ma sát khơ sinh nhiệt làm nóng bề mặt ma sát khiến chúng nhanh mịn hỏng, gây mài mịn dính Hình 4-1 Các dạng bơi trơn - Sự hình thành màng dầu bơi trơn q trình làm việc bạc trục Dầu bơm tới khoảng khe hở trục bạc với áp suất định Khi 113 trục quay dầu bôi trơn theo tạo lên nêm dầu khe hở trục bạc có xu hướng nâng trục lên Tốc độ quay trục cao, áp lực nêm dầu lớn thắng trọng lượng trục có xu hướng đẩy trục lên đồng tâm với bạc Nhờ trục quay đệm dầu giảm ma sát tối đa Vùng làm việc tối ưu trục quay tạo nêm dầu nâng trục lên đồng tâm với bạc Hình 4-2 Sự hình thành màng dầu Bạc, Trục, Tải trọng trục 4,5 Vùng phân bố tải trọng, Bề mặt ma sát, Dầu bôi trơn 4.1.4 Dầu bôi trơn tính chất Dầu bơi trơn sản phẩm chế biến từ dầu mỏ, có pha thêm chất phụ gia để nâng cao chất lượng dầu Hầu hết nhiệm vụ hệ thống bôi trơn dầu bôi trơn đảm nhận Sự làm việc tốt hay xấu hệ thống bôi trơn định phần lớn chất lượng dầu bôi trơn 4.1.4.1 Tính chất dầu bơi trơn a Độ nhớt Là tính vật lí đặc trưng cho khả lưu động dầu bơi trơn Nhờ đặc tính màng dầu bơi trơn dính bề mặt ma sát Khi nhiệt độ tăng độ nhớt giảm ngược lại - Độ nhớt quy ước: Là tỷ số thời gian dầu nhớt chảy qua thiết bị đo so với thể tích nước cất 200C - Đơn vị đo độ nhớt Engler (0E) hay xăng ti tốc (cst) Độ nhớt nước cất 200C xăng ti tốc 114 b Đặc tính chống bon hóa Nhiệt độ thành xylanh cao nên dầu bôi trơn dễ bị cháy thành bon Các bon tích lũy làm xéc măng bị dính kết, vách xylanh bị trầy xước Bụi than lẫn vào dầu bôi trơn làm tắc mạch dầu Do đó, dầu bơi trơn phải có khả chống bon hóa c Độ ăn mòn Đây số đặc trưng cho khả ăn mòn hợp kim màu dầu bôi trơn d Chỉ số axit Đây số tính miligram, lượng KOH cần thiết để trung hịa lượng axit có gam dầu bơi trơn e Độ chứa cốc độ mòn Hai số đặc trưng cho khả hình thành muội than cặn (hay tro) dầu bôi trơn Sau thời gian sử dụng dầu bôi trơn lượng cốc cặn thường nhỏ Theo hàm lượng chúng dầu đánh giá chất lượng lọc dầu Ngồi dầu động cịn đánh số theo nhiều số chất lượng khác như: Độ kiềm, lượng tạp chất học nước, nhiệt độ bén lửa, nhiệt độ đọng, tính rửa 4.1.4.2 Kí hiệu sử dụng dầu bơi trơn động Thơng thường bao bì sản phẩm ghi rõ kí hiệu thể tính phạm vi sử dụng loại dầu bôi trơn Hiện nay, quy cách kỹ thuật chủ yếu dựa tiêu chuẩn tổ chức Hoa Kỳ Khi sử dụng lên dựa vào hai số quan trọng ghi bao bì SAE API a Chỉ số SAE Đây số phân loại dầu theo độ nhớt 1000C -180C Hiệp hội kỹ sư ô tô Hoa Kỳ ban hành tháng -1989 Tại nhiệt độ định, ví dụ 1000C số SAE lớn độ nhớt dầu cao ngược lại Chỉ số SAE cho biết cấp độ nhớt (gồm hai loại) + Loại đơn cấp: Được chia thành dầu dùng mùa đông gồm SAE OW, SAE 5W, SAE 10W, SAE 15W, SAE 20W SAE 25W Còn dầu sử dụng khác 115 với mùa đông gồm: SAE 20, SAE 30, SAE 40 SAE 50 Chữ số cao dầu đặc Hình 4-3 Ý nghĩa kí hiệu thùng dầu + Loại đa cấp: Là loại pha thêm phụ gia để giữ cho độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ Ví dụ SAE 5W - 30 tương đương với hai loại dầu đơn cấp SAE 5W lúc lạnh SAE 30 cho lúc nóng Các xe đời hầu hết dùng dầu đa cấp, (hình 4.3 giới thiệu loại dầu phù hợp với nhiệt độ môi trường sử dụng động cơ) Dầu thường dùng nước ta loại SAE 20W – 40 b Chỉ số API Hình 4-4 Độ nhớt dầu động chọn 116 API số đánh giá chất lượng dầu bơi trơn Viện hóa dầu Hoa Kỳ Chỉ số API cho biết cấp hạng chất lượng nhớt khác theo chủng loại động Tới nay, viện dầu mỏ Mỹ chia dầu bôi trơn dùng động xăng thành loại dùng động Điezen thành loại có phẩm chất sử dụng khác là: - Dầu dùng động xăng: SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG SH - Dầu dùng động Điezen: CA, CB, CD, CE CF Nhiệt độ môi trường nay, dầu từ SA đến SF lỗi thời, dùng Các xe đời dùng dầu SG đến SH Dầu SF SAE giới thiệu năm 1980, rửa cặn bẩn chống tạo gỉ, giảm mài mòn chống tắc bình lọc tốt dầu trước Nhưng sau xuất SG SF trở lên lỗi thời Các động xăng đời cũ hoạt động an toàn dùng dầu SG SH Dầu dùng động Điezen có phẩm chất CA, CB, CC lỗi thời, dầu CD, CE, CF chịu tình trạng làm việc khốc liệt Dầu bơi trơn có loại dùng cho động xăng Điezen SG/CE SG/CF Có nghĩa dùng cho động xăng với chất lượng G dùng cho động Điezen với chất lượng D Chỉ số cho động viết trước? (S hay C) có nghĩa ưu tiên dùng cho động Khi sử dụng dầu phải tuân thủ hướng dẫn nhà chế tạo động số SAE API thời gian thay dầu Phải sử dụng dầu có số SAE theo yêu cầu, số API cao có nghĩa chất lượng dầu tốt, thời gian thay dầu lâu, số lần thay dầu Sau thời gian động làm việc, dầu biến chất dần đặc tính khơng bảo đảm công dụng thông thường lên phải thay kịp thời Nếu chế độ làm việc động khắc nghiệt so với bình thường động cũ nên rút ngắn chu kì thay dầu 4.2 Các phương pháp bôi trơn 4.2.1 Bôi trơn phương pháp vung té dầu Là phương án thường dùng động cỡ nhỏ công suất vài mã lực động xylanh kiểu nằm ngang, tốc độ thấp Dầu bôi trơn chứa 117 te nằm trục khủyu khoảng cách thích hợp đủ để thìa múc dầu gắn đầu to truyền tới Khi động làm việc thìa múc dầu lên vung té Lúc hộp trục khuỷu hình thành khơng gian sương mù gồm giọt dầu có kích thước lớn đến hạt dầu lơ lửng với kích thước nhỏ Các giọt dầu hạt dầu bám lại bề mặt chi tiết hộp trục khuỷu bơi trơn chúng Ví dụ như: Piston, xylanh, ổ trục * Ưu, nhược điểm: Phương án không đảm bảo lượng dầu bôi trơn làm mát tất chi tiết động đặc biệt ổ trục khuỷu, ổ trục cam Chất lượng dầu bôi trơn cho bề mặt ma sát dầu không lọc Nhưng kết cấu đơn giản (Hiện nay, bôi trơn phương pháp vung té túy khơng cịn sử dụng) Hình 4-5 Bơi trơn phương pháp vung té dầu Muôi vung dầu Lỗ phun dầu lên vách xylanh 4.2.2 Phương án bôi trơn cưỡng Hầu hết động đốt ngày sử dụng phương pháp bôi trơn cưỡng Dầu bôi trơn hệ thống bôi trơn bơm dầu đẩy đến bề mặt ma sát áp suất định Do đó, đảm bảo yêu cầu bôi trơn, làm mát, tẩy rửa bề mặt ma sát Thông thường tùy theo vị trí chứa dầu Hệ thống bơi trơn cưỡng chia làm hai loại hệ thống bôi trơn te ướt hệ thống bôi trơn te khô 118 a Hệ thống bôi trơn động xylanh thẳng hàng c) b HTBT động xylanh c HTBT động V8 Hình 4-6 Một số hệ thống bôi trơn thường gặp 1- Bơm dầu; 2- Trục cam; 3- Giàn đòn ghánh; - Bầu lọc dầu; 5- Cổ chính; 6- Cổ biên 4.2.2.1 Hệ thống bôi trơn te ướt a Sơ đồ ngun lí Thể hình 4-6 hình 4-7, b Nguyên lí làm việc 119 Khi động làm việc bơm dầu dẫn động lúc dầu te qua phao lọc dầu vào bơm Sau qua bơm dầu có áp suất cao khoảng (26) KG/cm2.được chia thành hai nhánh: - Nhánh 1: Dầu bôi trơn đến két 12, dầu làm mát trở te nhiệt độ dầu cao quy định - Nhánh 2: Đi qua bầu lọc thơ đến đường dầu Từ đường dầu dầu theo nhánh bơi trơn ổ trục khuỷu sau lên bơi trơn đầu to truyền qua lỗ khoan chéo xuyên qua má khuỷu, (Khi lỗ đầu to truyền trùng với lỗ khoan cổ biên dầu phun thành tia vào ống lót xylanh ) Hình 4-7 Hệ thống bơi trơn te ướt 1- te dầu; 2- phao lọc dầu; 3- bơm dầu; 4- van ổn áp; 5- bầu lọc thơ; 6- Van an tồn; 7- đồng hồ báo áp suất; 8- đường dầu chính; 9- đường dầu đến ổ trục khuỷu; 10- đường dầu đến ổ trục cam; 11- bầu lọc tinh; 12- két làm mát dầu; 13-van nhiệt; 14- Đồng hồ báo mức dầu; 15- Miệng đổ dầu;16- que thăm dầu Dầu từ đầu to truyền theo đường dọc thân truyền lên bôi trơn chốt piston Cịn dầu mạch theo nhánh 10 bơi trơn trục cam… từ đường dầu đường dầu khoảng 1520% lưu lượng nhánh dầu dẫn đến bầu lọc tinh 11 Tại phần tử tạp chất nhỏ giữ lại nên dầu lọc Sau khỏi bầu lọc tinh với áp suất lại nhỏ dầu trở 120 te1 Van ổn áp bơm dầu có tác dụng giữ cho áp suất dầu đường khỏi bơm không đổi phạm vi tốc độ vòng quay làm việc động Khi bầu lọc thơ bị tắc van an tồn mở, phần lớn dầu không qua bầu lọc mà lên thẳng đường dầu đường dầu qua van để bôi trơn, tránh tượng thiếu dầu cung cấp đến bề mặt ma sát cần bơi trơn Van nhiệt 13 hoạt động (Đóng) nhiệt độ dầu lên cao khoảng 800C Dầu qua két làm mát 12 trước te Ưu, nhược điểm : Do tồn dầu bơi trơn chứa te nên te phải sâu để có dung tích lớn làm tăng chiều cao động Ngồi dầu te ln tiếp xúc với khí cháy có nhiệt độ cao lọt từ buồng cháy xuống mang theo nhiên liệu axít làm giảm tuổi thọ dầu Khơng phù hợp cho xe hoạt động vùng đồi núi có độ dốc lớn dầu bơi trơn bị dồn lên bơm dầu hút dầu, gây thiếu dầu 4.2.2.2 Hệ thống bôi trơn te khô a Sơ đồ nguyên lí b Nguyên lí làm việc Hệ thống bôi trơn te khô khác với hệ thống bôi trơn te ướt chỗ có thêm từ đến hai bơm dầu số 2, làm nhiệm vụ chuyển dầu sau bôi trơn rơi xuống te Từ te dầu qua két làm mát 13 thùng chứa bên động Từ đây, dầu bơm lấy bôi trơn giống hệ thống bôi trơn te ướt Ưu, nhược điểm : Do phần lớn lượng dầu chứa thùng te động nên hệ thống bôi trơn te khô khắc phục nhược điểm hệ thống bôi trơn te ướt Cụ thể động thấp hơn, tuổi thọ dầu bơi trơn kéo dài nên chu kì thay dầu dài Ngoài ra, động làm việc lâu dài địa hình dốc mà khơng sợ bị thiếu dầu phao không hút dầu Nhưng hệ thống bôi trơn phức tạp 121 Hình 6-14 Bơm tăng tốc Khi tăng tốc, bướm ga (10) mở đột ngột, ngang (2) xuống nhờ tay gạt (9) hệ tay đòn kéo, ép lò xo (3) đẩy piston (5) xuống làm tăng áp suất xylanh (6), lúc van (7) đóng, van (8) mở, nhiên liệu qua van (8), giclơ tăng tốc (1) phun vào họng khuếch tán Khi bướm ga mở từ từ, xăng xylanh (6) lọt qua van (7) qua kẽ hở piston (5) xylanh (6) quay buồng phao Tay đòn dẫn động piston gián tiếp qua lò xo (3) nhằm kéo dài chút thời gian cung cấp nhiên liệu (1  giây) tránh hỗn hợp đậm tăng tốc sau lại nhạt làm động làm việc không ổn định * Hệ thống khởi động Khi khởi động, số vòng quay động nhỏ (thường n 50 100v/ph), tốc độ dịng khí độ chân khơng họng nhỏ, nhiên liệu phun vào ít, chất lượng phun Mặt khác, khởi động lạnh nhiên liệu khó bay khiến nhiên liệu lỗng khơng thể khởi động Để khởi động dễ dàng cần cung cấp lượng nhiên liệu để có hỗn hợp đậm  = 0,3  0,4 Phương pháp làm đậm hỗn hợp sử dụng phổ biến dùng bướm gió hình 6-15 Khi khởi động đóng bướm gió (4), độ chân không họng khuếch tán độ chân không sau bướm ga lớn nên hệ thống phun hệ 179 thống khơng tải hoạt động làm cho hỗn hợp đậm theo yêu cầu Để tránh hỗn hợp đậm chết máy động nổ mà chưa kịp mở bướm gió, van an toàn (5) mở bổ sung thêm lượng khơng khí giúp hịa khí có thành phần nằm giới hạn cháy Sau khởi động, động nổ bướm gió mở hồn tồn, để giảm tối đa tổn thất khí động cục 1: Giclơ chính; 2: Bướm ga; 3: Họng khuếch tán; 4: Bướm gió; 5: Van an tồn Hình 6-15 Hệ thống khởi động 6.3.4.4 Bộ chế hịa khí có trang bị điện tử Để thỏa mãn yêu cầu ngày cao q trình hình thành khí hỗn hợp, nhằm giảm suất tiêu hao nhiên liệu độc hại khí thải cải thiện chất lượng làm việc động chế độ làm việc, người ta trang bị phận điện tử cho chế hịa khí Bộ chế hịa khí gọi chế hịa khí điện tử, hình 6.16 trình bày chế hịa khí điện tử Bộ chế hịa khí điện tử gồm chế hịa khí thơng thường, điều khiển điện tử (20) cấu điều khiển (4) để thay đổi độ mở bướm ga (1) cấu điều khiển (5) để thay đổi độ mở bướm gió (6) Bộ điều khiển điện tử (20) gồm có phận đầu nhận tín hiệu (19), vi xử lý trung tâm (18) đầu phát tín hiệu (17) Tín hiệu vào tiếp nhận xử lý Sau đó, điều khiển phát tín hiệu để điều khiển cấu chấp hành (4) (5) nhằm tạo thành phần khí hỗn hợp tối ưu cho chế độ làm việc động Trong cấu điều chỉnh độ mở bướm ga kiểu điện từ - chân không (4), vị trí màng đàn hồi xác định cân lực hút chân không sau bướm ga lực phục hồi lị xo Độ chân khơng khơng gian phía màng 180 điều chỉnh nhờ hai van thông Nhờ cần đẩy (3), màng đàn hồi xác định độ mở bướm ga (1) Vị trí màng đàn hồi ghi nhận truyền tín hiệu điều khiển điện tử (20) qua đường (12) Hình 6-16 Bộ chế hịa khí điều khiển điện tử 1: Bướm ga; 2: cảm biến tốc độ độ mở bướm ga; 3: cần đẩy; 4: cấu điều chỉnh độ mở bướm ga kiểu điện từ – chân khơng; 5: cấu điều khiển đóng mở bướm khởi động; 6: bướm gió; 7: cần đẩy; 8: kim điều chỉnh tiết diện lưu thơng qua giclơ khơng khí không tải; 9: cảm biến nhiệt độ động cơ; 10: tín hiệu nhiệt độ động cơ; 11: tín hiệu tốc độ mở bướm ga; 12: tín hiệu vị trí màng đàn hồi điều chỉnh độ mở bướm ga điện từ – chân khơng (4); 13: tín hiệu tốc độ vịng quay động cơ; 14: tín hiệu từ cảm biến ; 15: tín hiệu điều chỉnh độ mở bướm ga; 16: tín hiệu điều chỉnh độ mở bướm gió; 17: đầu phát tín hiệu ra; 18: vi sử lý; 19: đầu thu nhận tín hiệu vào; 20: điều khiển điện tử Khi động khởi động, điều khiển đóng bướm gió mở bướm ga góc độ phù hợp Hệ thống hệ thống khơng tải làm việc cho hỗn hợp đậm để khởi động 181 Khi tăng tốc: Từ tín hiệu mở đột ngột bướm ga (11), điều khiển điện tử thị cho cấu (5) đóng mở nhanh bướm gió (6) Do hỗn hợp đậm lên đột ngột đáp ứng cho động tăng tốc Khi động chạy không tải, điều khiển điện tử giữ cho tốc độ vòng quay khơng tải nkt = cosnt Khi vị trí bướm ga bướm khởi động điều khiển điện tử định Ngoài ra, cần điều khiển (7) - cấu điều khiển (5) dẫn động tác động lên kim hiệu chỉnh (8) đóng bớt giclơ khơng khí hệ thống khơng tải, hỗn hợp làm đậm Do thành phần hỗn hợp điều chỉnh tự động phù hợp với chế độ khơng tải nên nkt nhỏ, tiết kiệm nhiên liệu Chính mà động khơng bị chết máy trường hợp sau: Khi động từ không tải chuyển chế độ có tải gài số hệ thống tiêu thụ vào động Khi động chạy có tải chuyển chạy khơng tải nên nhiệt độ động giảm dần làm tăng độ nhớt dầu bôi trơn dẫn đến ma sát tăng Ở chế độ kéo, ví tơ xuống dốc, người lái bỏ chân ga nên bướm ga (1) cấu (4) điều khiển Khi đó, bướm ga mở mức độ cho độ chân không sau bướm ga nhỏ đến mức không đủ để hút xăng hệ thống khơng tải Nói khác động bị kéo, động không tiêu thụ xăng nên tiết kiệm nhiên liệu giảm ô nhiễm môi trường 6.3.5 Hệ thống phun xăng điện tử 6.3.5.1 Các hệ thống phun nhiên liệu Hệ thống cung cấp hỗn hợp đốt cho động xăng dùng chế hịa khí có khuyết điểm lớn sau đây: Các mạch xăng khơng tải, mạch xăng tải hồn tồn, mạch xăng tải tăng đột ngột, điều khiển khí, thường tạo hỗn hợp đốt với tỉ lệ xăng khơng khí khơng hồn tồn phù hợp Nếu hỗn hợp đốt giàu xăng cháy khơng hồn tồn, sinh khí độc cacbuahyđrơ (HC), ơxytcacbon (CO) hỗn hợp đốt nghèo xăng sinh khí độc ôxitnitơ (NOx) Các xylanh động nhận lượng hỗn hợp đốt không đồng Hỗn hợp đốt xylanh xa chế hịa khí giàu xăng Để khắc 182 phục khuyết điểm trên, động xăng đại có trang bị hệ thống phun xăng điện tử (Electronic Fuel Injection - EFI) Trong hệ thống phun xăng điện tử, xăng phun vào ống hút áp suất nhờ bơm xăng vịi phun xăng Có hai kiểu bố trí vịi phun xăng: - Kiểu phun xăng nhiều điểm (hình 6.17): Mỗi xylanh động trang bị vòi phun xăng riêng Vòi phun xăng bố trí gần phía trước xupáp hút - Kiểu phun xăng điểm (hình 6.18): Mỗi động có hay hai vịi phun xăng bố trí trước cánh bướm hỗn hợp Xăng phun vào dịng khơng khí bị hút qua cánh bướm hỗn hợp trước vào ống hút Hình 6-17 Kiểu phun xăng đa điểm Hình 6-18 Kiểu phun xăng đơn điểm 183 Kiểu phun xăng nhiều điểm hay phun xăng điểm phun liên tục hay phun theo chu kỳ thời gian Phun xăng liên tục nghĩa xăng phun liên tục vào ống hút, lưu lượng xăng phun ấn định áp suất tác động vào vòi phun xăng Phun theo chu kỳ thời gian có nghĩa xăng phun theo chu kỳ thời gian định 6.3.5.2 Bơm xăng Có nhiệm vụ cung cấp xăng cho vịi phun với lưu lượng áp suất quy định Loại bơm sử dụng bơm điện kiểu phiến gạt Bơm động điện làm thành khối Dòng chảy xăng qua bơm có tác dụng làm mát động điện (4) (hình 6.19a) Lưu lượng bơm cung cấp lớn nhu cầu, nhằm tạo áp suất dư mạch nhiên liệu Các phiến gạt (3) (hình 4.19b) thực chất lăn để giảm ma sát hao mòn Khi bơm làm việc, tác dụng lực li tâm, lăn ép khít vào mặt dẫn hướng (6) vỏ bơm đẩy xăng Trên hình 4.19a, van an tồn (2) giới hạn áp suất xăng Van chiều (5) tránh xăng chảy ngược vào bình chứa Bơm lắp bên ngồi nhúng hẳn vào bình chứa xăng xe hoạt động không cần bảo dưỡng Một rơle bơm điều khiển trung ương huy, cho phép khởi động hay ngắt bơm cách thích hợp Bơm hoạt động động khởi động làm việc Vì lý an tồn, bơm ngừng hoạt động động dừng, khóa điện vị trí mở a) Hình 6-19 Bơm xăng 6.3.5.3 Bộ lọc xăng 184 b) Bảo vệ chi tiết hệ thống nhiên liệu, đặc biệt vòi phun khỏi tạp chất chứa xăng Phần tử lọc thay định kỳ tùy theo độ bẩn xăng, bao gồm lõi lọc giấy với độ rỗng từ 8-10m kết hợp với thảm lọc lắp Hình 6-20: Lọc xăng đầu lọc 6.3.5.4 Vòi phun điện từ Có nhiệm vụ phun vào đường nạp khu vực gần xupáp nạp lượng xăng định, vào thời điểm xác định Hình 6-21 Vịi phun xăng Khi chưa có dịng điện chạy qua cuộn dây nam châm điện (3), lò xo ép kim phun (5) xuống đế Lúc vịi phun trạng thái đóng kín Khi có dịng điện kích thích, nam châm điện hút lõi từ (4), kim phun nâng lên khoảng 0,1mm Nhiên liệu phun qua tiết diện hình vành khun có kích thước hồn tồn xác định Qn tính vịi phun (thời gian mở đóng) vào 185 khoảng 1-1,5m/s2 Tùy theo thiết bị, vịi phun mắc nối tiếp với điện trở phụ Để giảm tính đóng mở, xung điện kích thích vịi phun có cường độ ban đầu lớn Khi kim phun nâng lên dịng điện giảm xuống đáng kể Ví dụ: Dịng điện kích thích mở 7,5A (động xylanh), dịng điện trì khoảng 3A Vịi phun lắp với doăng cao xu đặc biệt có tác dụng bao kín, hấp thụ rung động học cách nhiệt để tránh tượng phun xăng vòi phun Hiện tượng gây trở ngại cho việc khởi động động nóng, vịi phun khơng làm mát dòng chảy xăng 6.3.6 Hệ thống phun xăng khí nhiều điểm K – Jetronic Hình 6-22 Hệ thống phun xăng khí nhiều điểm Bình chứa xăng; Bơm xăng điện; Bộ tích tụ xăng; Bộ lọc xăng; Thiết bị hiệu chỉnh chạy ấm máy; Vịi phun chính; Đường ống nạp; Vòi phun khởi động lạnh; Thiết bị điều chỉnh độ chênh áp; 186 9a Thiết bị điều chỉnh áp suất nhiên liệu; 9b Thiết bị định lượng- phân phối;10 Lưu lượng kế khơng khí; 10a Mâm đo lưu lượng kế khơng khí; 11 Van điện; 12 Cảm biến Lambda; 13 Công tắc nhiệt thời gian; 14 Bộ đánh lửa; 15 Van khí phụ; 16 Cảm biến vị trí bướm ga; 17 Rơ le điều khiển bơm xăng; 18 ECU; 19 Khoá điện; 20 ắc quy Bơm xăng điện loại bi gạt (2) hút xăng từ thùng chứa (1) đưa đến bầu tích lũy xăng (3) áp suất kG/cm2, xuyên qua bầu lọc (4) đến cụm chi tiết 9, 9a, 9b Tại xăng định lượng đưa đến vòi phun (6) Các vòi phun phun liên tục vào cửa nạp động (áp suất mở vòi phun khoảng 3,5 kG/cm2) Xăng phun vào trộn với không khí tạo thành hỗn hợp, đến lúc xupap nạp mở hỗn hợp nạp vào xylanh động Do kết cấu đặc biệt phân phối xăng lưu lượng kế khơng khí mà lượng xăng phun phụ thuộc vào khối lượng khơng khí hút vào động Giúp cho động làm việc ổn định chế độ hệ thống phun xăng K–Jetronic trang bị thêm số chi tiết sau: vòi phun khởi động lạnh, công tắc nhiệt thời gian, thiết bị bổ sung khí nạp, tiết chế sưởi nóng động… Hệ thống phun xăng K–Jetronic bộc lộ nhiều nhược điểm lượng xăng phun không đáp ứng kịp thời thay đổi dịng khí nạp, có sai số độ mòn chi tiết dẫn đến lượng xăng phun khơng xác, nhiều chi tiết, tốn cơng chăm sóc, bảo dưỡng,… 6.3.7 Hệ thống phun xăng điện tử điểm Mono - Jetronic Khi động hoạt động, xăng bơm hút từ thùng chứa xuyên qua bầu lọc tới điều chỉnh áp suất đưa tới vòi phun với áp suất khoảng kG/cm2 Đồng thời cảm biến ghi nhận thông tin điều kiện làm việc động gửi điều khiển trung tâm (ECU) Với thông tin ECU so sánh với thông số chuẩn đưa tín hiệu điều khiển vịi phun Nhận tín hiệu vịi phun mở xăng phun hồ trộn với khơng khí hút vào động Ở hệ thống xăng phun điểm đường nạp, phía bướm ga (do hệ thống phun xăng gọi hệ thống phun xăng trung tâm) Lượng xăng phun phụ thuộc vào độ dài tín hiệu điều khiển từ ECU 187 Trên hệ thống này, chế độ khác hỗn hợp ECU điều chỉnh tự động để tạo hỗn hợp phù hợp với chế độ đồng thời đảm bảo cho mức độ độc hại nhỏ Hình 6-23 Hệ thống phun xăng điện tử điểm Mono – Jetronic 1.Bình chứa xăng; 2.Bơm xăng; 3.Bộ lọc xăng; Bộ điều chỉnh áp suất xăng;5 Vòi phun chính; Cảm biến nhiệt độ khơng khí; ECU; Động điện điều khiển bướm ga; Cảm biến vị trí bướm ga; 10 Van điện 11.Bộ tích tụ xăng; 12 Cảm biến Lamdda; 13 Cảm biến nhiệt độ nước; 14 Bộ chia điện; 15.ắc quy; 16 Khoá điện; 17 Rơ le; Hệ thống phun xăng điện tử điểm Mono – Jetronic không khắc phục nhược điểm cố hữu chế hồ khí cung cấp xăng không đồng xylanh động 6.3.8 Hệ thống phun xăng điện tử L- Jetronic L- Jectronic hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm, điều khiển điện tử Quá trình phun định lượng nhiên liệu thực nhờ kết hợp hai thơng số lưu lượng khí nạp số vòng quay động cơ, điều khiển đặc biệt điều khiển trung tâm ECU Xăng phun vào cửa nạp động xác theo chu kì làm việc động 188 Hệ thống phun xăng điện tử L- Jectronic bao gồm thành phần sau:Hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống cảm biến, hệ thống định lượng nhiên liệu, cấu hỗ trợ 6.3.8.1 Sơ đồ cấu tạo Hình 6-24 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử L- Jetronic Bình chứa xăng, Bơm xăng điện, Bầu lọc xăng, Dàn phân phối xăng, Bộ điều chỉnh áp suất xăng, Bộ điều khiển trung tâm ( ECU) Vòi phun chính, Vịi phun khởi động, Vít điểu chỉnh tốc độ chạy không tải, 10 Cảm biến vị trí bướm ga, 11 Bướm ga, 12 Cảm biến lưu lượng khí nạp, 13 Rơ le mở mạch, 14 Cảm biến lambda, 15 Cảm biến nhiệt độ động cơ, 16 Công tắc nhiệt thời gian 17 Bộ đánh lửa, 18 Van gió phụ, 19 Vít điều chỉnh hỗn hợp chạy khơng tải, 20 ắc quy, 21 Khố điện 6.3.8.2 Ngun lý làm việc hệ thống a Sơ đồ nguyên lý 189 Cảm biến Thông số Chấp hành Nhiên liệu Qa Lưu lượng kế Bình chứa N Cảm biến tốc độ Bơm xăng Công tắc n(pc) bướm Lọc xăng ga Hình Sơ đồ khối hệNhiệt thốngkếphun xăng điện tử LVịiJetronic phun Tm Trong đó: Qa - Lu lợng khí nạp Nhiệt kế Ta Đến động N - Vòng quay động Điều chỉnh áp suất n(pc) - Vị trí bớm ga Ub Tm - Nhiệt độ động Ta - Nhiệt độ khí nạp Ub - Điện áp ắc quy Us - Tín hiệu khởi động Sb Bộ xử lý điều khiển trung tâm Cảm biến lam đa Hình 6-25 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phun xăng điện tử L- Jetronic 190 b Nguyên lý làm việc Nhiên liệu có áp suất cao từ thùng xăng đến kim phun nhờ vào bơm xăng đặt thùng xăng gần Nhiên liệu đưa qua bầu lọc trước đến kim phun Nhiên liệu đưa đến kim phun với áp suất cao không đổi nhờ có ổn áp Lượng nhiên liệu khơng phân phối đến họng hút nhờ kim phun quay lại thùng xăng nhờ ống hồi xăng Hệ thống điều khiển điện tử phun xăng: Bao gồm cảm biến động cơ, ECU, khối lắp ghép kim phun dây điện ECU định việc cung cấp nhiên liệu cần thiết cho động thông qua tín hiệu phát từ cảm biến ECU cấp tín hiệu điều khiển kim phun xác theo thời gian: Xác định độ rộng xung đưa đến kim phun thời gian phun để tạo tỷ lệ xăng/khơng khí thích hợp Khi khố điện mở cảm biến thu thập thông số động gửi điều khiển trung tâm (ECU), có hai thơng số lưu lượng khí nạp tốc độ động ECU kết hợp hai thông số với thông số khác, xử lý, so sánh với chương trình lập trình sẵn, điều chỉnh tín hiệu phun xăng cho phù hợp gửi tín hiệu tới vịi phun nhiên liệu Đồng thời bơm xăng hoạt động tạo áp suất dàn phân phối Khi vòi phun nhận tín hiệu phun xăng mở ra, xăng có áp suất cao phun vào đường nạp kết hợp với khơng khí động hút vào tạo thành hỗn hợp cung cấp cho động Hỗn hợp ECU, số chi tiết khác van khí phụ, cơng tắc nhiệt thời gian… điều chỉnh cho tối ưu với chế độ làm việc động 6.3.9 Ưu điểm hệ thống phun xăng điện tử Hệ thống phun xăng có nhiều ưu điểm chế hịa khí là: - Dùng áp suất làm tơi xăng thành hạt bụi sương nhỏ - Phân phối xăng đồng đến xylanh giảm thiểu xu hướng kích nổ hịa khí lỗng - Động chạy không tải êm dịu 191 - Tiết kiệm nhiên liệu nhờ điều khiển lượng xăng xác, bốc tốt, phân phối xăng đồng - Giảm khí thải độc hại nhờ hịa khí lỗng - Mômen xoắn động phát lớn hơn, khởi động nhanh hơn, sấy nóng máy nhanh động làm việc ổn định - Tạo công suất lớn hơn, khả tăng tốc tốt khơng có họng khuếch tán gây cản trở động chế hịa khí - Hệ thống đơn giản chế hịa khí điện tử khơng cần đến cánh bướm gió khởi động, khơng cần vít hiệu chỉnh - Gia tốc nhanh nhờ xăng bốc tốt lại phun vào xylanh tận nơi - Đạt tỉ lệ hịa khí dễ dàng - Duy trì hoạt động lý tưởng phạm vi rộng điều kiện vận hành - Giảm bớt hệ thống chống ô nhiễm môi trường Câu hỏi ôn tập chương Nêu yêu cầu hệ thống cung cấp nhiên liệu động xăng? Phân tích phương pháp hình thành hỗn hợp động xăng? Đặc điểm, kết cấu số phận hệ thống cung cấp nhiên liệu động xăng? So sánh ưu điểm hệ thống phun xăng điện tử so với chế hịa khí? TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Bá Thiện, Nguyễn Sĩ Sơn - Động đốt - Trường Đại Học Công Nghiệp Quảng Ninh - 2019 [2] Giáo trình Ơtơ - Nhà xuất Cơng nhân kỹ thuật Hà Nội - 1980 [3] Giáo trình Động đốt - Nhà xuất GTVT - 1999 [4] Bài giảng Động đốt - Nxb GTVT - 2000 [5] Nguyễn Tất Tiến - Động đốt - NXB Giáo dục - 2000 192 MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU Chương KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG .5 1.1 Động động đốt loại động nhiệt 1.2 So sánh động đốt với động nhiệt khác 1.3 Phân loại động đốt .6 1.4 Nguyên lý làm việc động đốt Chương CƠ CẤU TRỤC KHUỶU THANH TRUYỀN 32 2.1 Các chi tiết cố định cấu trục khuỷu truyền 32 2.2 Các chi tiết chuyển động cấu trục khuỷu truyền 47 Chương 3: CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ .79 3.1 Nhiệm vụ phân loại .79 3.2 Cơ cấu phối khí dùng xu páp 85 3.3 Các phận cấu phối khí .88 3.4 Khe hở nhiệt xupáp- phương pháp điều chỉnh 106 Chương 4: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 113 4.1 Nhiệm vụ hệ thống bôi trơn .113 4.2 Các phương pháp bôi trơn 118 4.3 Các phận hệ thống bôi trơn 127 Chương 5: HỆ THỐNG LÀM MÁT 146 5.1 Nhiệm vụ hệ thống làm mát 146 5.2 Các loại hệ thống làm mát động 147 5.3 Các phận hệ thống làm mát nước .154 Chương 6: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG 162 6.1 Yêu cầu hệ thống cung cấp nhiên liệu động xăng 162 6.2 Các phương pháp hình thành hỗn hợp động xăng 162 6.3 Một số phận hệ thống cung cấp nhiên liệu động xăng 167 Tài liệu tham khảo 192 - END - 193 ... Hình 4 -2 2 Bầu lọc li tâm toàn phần động ZIL-130 1- Ziclơ; 2- Tấm lót; 3- Rơto; 4- Vịng đệm khít; 5- Nắp; 6- Lưới lọc; 7- Miếng đệm; 8- Vỏ; 9- Trục rôto; 1 0- Vòng đệm; 1 1- Vòng hãm; 12, 13, 1 4- Bulơng;... Hình 4 -2 1 Bầu lọc dầu li tâm động ZMZ-53 1- Trục rôto; 2- Ziclơ; 3- Máng dầu; 4- Rôto; 5- Nắp rôto; 6- Vỏ bầu lọc; 7- Lưới lọc; 8- Đai ốc bắt chặt nắp rôto; 9- Đai ốc bắt chặt rôto; 1 0- Đai ốc... lọc; 3- Trục quét; 4- Thân bầu lọc; 5- Van thơng; 6Lị xo; 7- Vỏ giữ lò xo; 8- Đai ốc; 9- Trục giữa; 1 0- Ốc chắn; 11,16 - Đệm; 12Tay gạt; 1 3- Lá lọc; 1 4- Lá trung gian hình sao; 1 5- Tấm quét; 17-