Giáo trình động cơ đốt trong f1

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH TS Lê Quý Chiến ThS Nguyễn Bá Thiện GIÁO TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG F1 DÙNG CHO TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC QUẢNG NINH - 2021 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH TS Lê Quý Chiến ThS Nguyễn Bá Thiện GIÁO TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG F1 DÙNG CHO TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC QUẢNG NINH - 2021 LỜI NÓI ĐẦU Động đốt trang bị cho người học kiến thức sâu sắc mặt kết cấu, nguyên lý làm việc độ bền máy áp dụng cho cấu động Trên sở khai thác sử dụng tơ cách có hiệu hợp lý nhất, đánh giá nguyên nhân mức độ hư hỏng máy, cụm tổng thành ô tô Mặt khác họ vận dụng vốn kiến thức để phân tích, tìm hiểu phương án kết cấu xuất mẫu xe Để đáp ứng kịp thời yêu cầu nhiệm vụ đào tạo, Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh tổ chức biên soạn giáo trình Động đốt Cuốn sách dùng làm tài liệu giảng dạy học tập cho sinh viên chun ngành Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tô nhà trường làm tài liệu tham khảo cho người làm công tác kĩ thuật ngành ô tô, kỹ thuật viên thiết kế Trong trình biên soạn nhóm tác giả cố gắng để sách đảm bảo tính khoa học, đại gắn liền với thực tế phát triển ngành công nghiệp sản xuất ô tô Nhưng khả có hạn hạn chế thời gian điều kiện khách quan khác, giáo trình chắn khơng tránh khỏi khiếm khuyết Chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp bạn đọc đồng nghiệp để lần tái sau hồn chỉnh Trường Đại học Cơng nghiệp Quảng Ninh Tháng 05 năm 2021 Các tác giả Chương KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1 Động đốt loại động nhiệt Động nhiệt loại máy biến đổi nhiệt nhiên liệu thành Có thể phân q trình cơng tác động nhiệt thành hai trình sau: Đốt cháy nhiên liệu, giải phóng hố thành nhiệt gia nhiệt cho môi chất công tác Trong giai đoạn xảy tượng lý hoá phức tạp Biến đổi trạng thái mơi chất cơng tác, hay nói cách khác, mơi chất cơng tác thực chu trình nhiệt động để biến đổi phần nhiệt thành Trên sở phân loại động nhiệt thành hai loại động đốt động đốt Ở động đốt ngồi, ví dụ máy nước cổ điển tàu hoả, hai giai đoạn xảy hai nơi khác Giai đoạn thứ xảy buồng đốt nồi xúp-de, kết nước có áp suất nhiệt độ cao Cịn giai đoạn thứ hai trình giãn nở nước buồng công tác sinh công làm quay bánh xe Còn động đốt trong, hai giai đoạn diễn vị trí, bên buồng công tác động 1.2 So sánh động đốt với động nhiệt khác 1.2.1 Ưu điểm Hiệu suất có ích e lớn nhất, đạt tới 50% Trong đó, máy nước cổ điển kiểu piston đạt khoảng 16%, tuốc bin nước từ 22 đến 28%, cịn tuốc bin khí tới 30% Lý chủ yếu chu trình Các-nơ tương đương động đốt có chênh lệch nhiệt độ trung bình nguồn nóng nguồn lạnh lớn (Theo định luật Các-nô hiệu suất nhiệt t   T2 , T1 T1 nhiệt độ nguồn nóng T2 nhiệt độ nguồn lạnh) Cụ thể động đốt trong, nhiệt độ trình cháy cao đến 1800 đến 2700 K, nhiệt độ cuối trình giãn nở nhỏ, vào khoảng 900 đến 1500 K Kích thước trọng lượng nhỏ, công suất riêng lớn Nguyên nhân q trình cháy diễn xy lanh động nên không cần thiết bị cồng kềnh lò đốt, nồi sử dụng nhiên liệu có nhiệt trị cao (ví dụ xăng, nhiên liệu diesel so với than, củi, khí đốt dùng động đốt ngồi) Do đó, động đốt thích hợp cho phương tiện vận tải Bán kính hoạt động phương tiện lớn Khởi động, vận hành chăm sóc động thuận tiện, dễ dàng 1.2.2 Nhược điểm - Khả tải kém, cụ thể không 10% - Tại chế độ tốc độ vòng quay nhỏ, mơ men sinh khơng lớn Do đó, động khơng thể khởi động có tải phải có hệ thống khởi động riêng - Cơng suất cực đại khơng lớn Ví dụ, động lớn giới động hãng MAN B&W có cơng suất 68.520 kW (số liệu 1997), tuốc-bin bình thường có cơng suất tới vài chục vạn kW - Cấu tạo phức tạp, giá thành chế tạo cao - Nhiên liệu cần có yêu cầu khắt khe hàm lượng tạp chất thấp, tính chống kích nổ cao, tính tự cháy cao nên giá thành cao Mặt khác, nguồn nhiên liệu dầu mỏ ngày cạn dần Theo dự đoán, trữ lượng dầu mỏ đủ dùng thời gian 50 năm - Ơ nhiễm mơi trường khí thải ồn Tuy nhiên, động đốt máy động lực chủ yếu, đóng vai trị vơ quan trọng lĩnh vực đời sống người giao thông vận tải, xây dựng, khai thác mỏ, nông nghiệp, ngư nghiệp Theo nhà khoa học, vòng nửa kỷ tới chưa có động thay động đốt Động đốt nói chung, động xăng động diesel nói riêng kiểu piston chuyển động tịnh tiến thuộc loại động nhiệt Hoạt động nhờ trình biến đổi hoá sang nhiệt nhiên liệu bị đốt cháy chuyển sang Quá trình thực xylanh động 1.3 Phân loại động đốt Theo nhiên liệu sử dụng: + Động xăng: động dùng nhiên liệu xăng + Động diesel: động dùng nhiên liệu diesel Theo phương pháp tạo hồ khí đốt cháy: + Động tạo hồ khí bên ngồi, loại động mà hỗn hợp nhiên liệu khơng khí tạo thành bên xylanh nhờ phận có cấu tạo đặc biệt (bộ chế hồ khí - carbuarettor) sau đưa vào xylanh đốt cháy tia lửa điện (động xăng dùng chế hồ khí) + Động tạo hồ khí bên trong, loại động mà hỗn hợp nhiên liệu khơng khí tạo thành bên xylanh nhờ phận có cấu tạo đặc biệt (bơm cao áp vòi phun) hỗn hợp tự bốc cháy hỗn hợp bị nén nhiệt độ cao (động diesel) Theo số chu trình cơng tác: + Động bốn kỳ (4 strokes): Chu kỳ làm việc hồn thành sau bốn hành trình piston hai vòng quay trục khuỷu; + Động hai kỳ (2 strokes): Chu kỳ làm việc hoàn thành sau hai hành trình piston vịng quay trục khuỷu Theo trình cấp nhiệt tỷ số nén (): + Động làm việc theo trình cấp nhiệt đẳng tích, loại bao gồm động có tỷ số nén thấp ( = 12), động sử dụng xăng, nhiên liệu cồn khí; + Động làm việc theo q trình cấp nhiệt đẳng áp, loại bao gồm động có tỷ số nén cao ( = 1224), động phun nhiên liệu khơng khí nén tự bốc cháy, động sử dụng bột than + Động làm việc theo trình cấp nhiệt hỗn hợp, loại bao gồm động có tỷ số nén cao ( = 1224), động diesel Theo phương pháp nạp: + Người ta phân loại khí nạp có nén trước nạp hay khơng, tương đương với loại có động tăng áp động không tăng áp Theo tỷ số S/D + Động có hành trình ngắn khi: S/D < + Động có hành trình dài khi: S/D > Theo tốc độ động cơ: Tuỳ theo tốc độ trượt trung bình piston: Cm  S n (m/s) 30 (1-1) + Khi Cm = (3  6) m/s gọi động tốc độ thấp; + Khi Cm = (6  9) m/s gọi động tốc độ trung bình; + Khi Cm = (9  13) m/s gọi động tốc độ cao; + Khi Cm > 13 m/s gọi động siêu cao tốc Theo số lượng cách bố trí xylanh: + Số lượng xylanh: động xylanh động nhiều xylanh (động 2, 3, 4, 6, 8, xylanh); + Cách bố trí xylanh: động có xylanh đặt thẳng đứng, đặt nghiêng nằm ngang; Theo số hàng xylanh: động hàng, động chữ V động hình sao; Theo số trục khuỷu: động một, hai ba trục khuỷu, chí có động khơng có trục khuỷu (như động piston quay- Wallkel) Ngồi phân loại động theo công dụng, phương pháp làm mát dung tích làm việc 1.4 Nguyên lý làm việc động đốt (động bốn kỳ) 1.4.1 Những khái niệm định nghĩa 1.4.1.1 Những thông số động Động bao gồm phận sau đây: + Cơ cấu trục khuỷu truyền; + Cơ cấu phối khí; + Hệ thống nhiên liệu; + Hệ thống bơi trơn; + Hệ thống làm mát; + Hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ động cơ; + Hệ thống khởi động Ở động xăng cịn có thêm hệ thống đánh lửa - Những thông số động Những thông số cấu tạo động cơ, hình 1-1 gồm có Điểm chết: điểm chết điểm mà piston đổi chiều chuyển động Điểm chết (ĐCT) điểm xa piston so với đường tâm trục khuỷu Điểm chết (ĐCD) điểm gần piston so với đường tâm trục khuỷu Hành trình piston S (stroke) khoảng cách từ vị trí cao piston (điểm chết ĐCT) đến vị trí thấp của piston (điểm chết ĐCD) piston dịch chuyển S = 2.R; R- bán kính quay trục khuỷu 1.4.1.2 Thể tích làm việc xylanh Vh thể tích xylanh giới hạn khoảng hành trình piston Vh   D (1-2) Thể tích làm việc động VH VH  Vh i ; (1-3) Trong đó: i - số xylanh động Hình 1-1 Piston điểm chết (ĐCT) điểm chết (ĐCD) Thể tích buồng cháy Vc thể tích phần khơng gian đỉnh piston, xylanh nắp xylanh piston ĐCT Thể tích chứa hồ khí (thể tích tồn bộ) Va tổng thể tích làm việc xylanh Vh thể tích buồng cháyVc Va = V h + V c ; (1-4) Tỷ số nén động  tỷ số thể tích chứa hồ khí xylanh Va thể tích buồng cháy Vc  V Va Vh  Vc V    h  Vc  h  1 Vc Vc Vc Tỷ số nén biểu hồ khí (động xăng) khơng khí (động diesel) bị nén nhỏ lần piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT Tỷ số nén có ảnh hưởng lớn đến cơng suất hiệu suất động Tỷ số nén tùy thuộc vào loại động thường có trị số sau Động xăng:  = 3,5  11; Động diesel:  = 13  22; 1.4.2 Nguyên lý làm việc động bốn kỳ không tăng áp 1.4.2.1 Động xăng bốn kỳ Khi động làm việc hình 1-2, trục khuỷu quay (theo chiều mũi tên) piston nối lề với trục khuỷu qua truyền 10, chuyển động tịnh tiến xylanh Mỗi chu trình làm việc động xăng bốn kỳ bao gồm hành trình là: nạp, nén, cháy- giãn nở, thải, thực lần sinh cơng (trong hành trình cháy- giãn nở) Để piston phải dịch chuyển lên xuống bốn lần tương ứng với hai vòng quay trục khuỷu động (từ 00 đến 7200) a) b) c) Hình 1-2: Các hành trình làm việc động xăng kỳ trục khuỷu, xylanh, piston, ống nạp, chế hồ khí, xupáp nạp, bugi, xupáp thải, ống thải, 10 truyền d) Quá trình diễn piston từ ĐCD lên ĐCT ngược lại gọi kỳ Chu kỳ làm việc động xăng bốn kỳ sau: Hành trình nạp: hành trình (hình 1-2a), trục khuỷu quay, piston dịch chuyển từ ĐCT xuống ĐCD, xupáp nạp mở, xupáp thải đóng, làm cho áp suất xylanh giảm hồ khí chế hồ khí qua ống nạp hút vào xylanh Trên đồ thị cơng, hình 1-3 (đồ thị biểu diễn mối quan hệ áp suất thể tích làm việc xylanh ứng với vị trí khác piston), hành trình nạp thể đường r - a Hình 1-4 Đồ thị phối khí Hình 1-3 Đồ thị cơng động xăng kỳ Trong hành trình nạp, xupáp nạp thường mở sớm trước piston lên điểm chết (biểu thị điểm d1), để piston đến ĐCT (thời điểm bắt đầu nạp) xupáp mở tương đối lớn làm cho tiết diện lưu thông lớn bảo đảm hồ khí vào xylanh nhiều Góc 1 ứng với đoạn d1r gọi góc mở sớm xupáp nạp Đồng thời xupáp nạp đóng muộn chút so với vị trí piston ĐCD (điểm d2) để lợi dụng độ chân không cịn lại xylanh lực qn tính dịng khí nạp, làm tăng thêm lượng hồ khí nạp vào xylanh (giai đoạn nạp thêm) Góc ứng 2 với đoạn ad2 gọi góc đóng muộn xupáp nạp Vì vậy, q trình nạp khơng phải kết thúc ĐCD mà muộn chút, nghĩa sang hành trình nén 10 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 không 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 khơng họng khuếch tán độ chân không sau bướm ga lớn nên hệ thống phun hệ 179 thống không 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 tồn (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 hoàn toàn, 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 thông 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 khơng (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 không; 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 khơng 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 không 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 vịng 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 không tải nên nkt nhỏ, tiết kiệm nhiên liệu Chính mà động không 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 không tải nên nhiệt độ động giảm dần làm tăng độ nhớt dầu bôi trơn dẫn đến ma sát tăng Ở chế độ kéo, ví ô tô 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 khơng 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 hoàn toàn, 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 ơxitnitơ (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 vịi phun xăng riêng Vịi 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 vòi 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 ln 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 Vịi 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 vòi 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 Vòi 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 vịi 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 khơng 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, cơng 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 vòi 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 Vịi 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 vịng 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) Vịi phun chính, Vịi phun khởi động, Vít điểu chỉnh tốc độ chạy khơng 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 Khoá điện 6.3.8.2 Nguyên lý làm việc hệ thống a Sơ đồ nguyên lý 189 Thông số Cảm biến Chấp hành Nhiên liệu Qa Lưu lượng kế Bình chứa N Cảm biến tốc độ Bơm xăng Cơng tắc n(pc) bướm Lọc xăng ga Hình Sơ đồ khối hệNhiệt thốngkếphun xăng điện tử LVòiJetronic 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 khơng đổi nhờ có ổn áp Lượng nhiên liệu không 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 thơng 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/không 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, công 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 khơng 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 - Mơmen 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 hòa 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 Công 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 ... lệch cơng tác 1200 Câu hỏi ôn tập chương 1 Khái niệm động đốt loại động nhiệt? So sánh động đốt với động nhiệt khác? Cơ sở phân loại động đốt trong? 30 Giải thích nguyên lý làm việc động đốt trong? ... Chương KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1 Động đốt loại động nhiệt Động nhiệt loại máy biến đổi nhiệt nhiên liệu thành Có thể phân q trình cơng tác động nhiệt thành hai trình sau: Đốt cháy nhiên liệu,... có động thay động đốt Động đốt nói chung, động xăng động diesel nói riêng kiểu piston chuyển động tịnh tiến thuộc loại động nhiệt Hoạt động nhờ q trình biến đổi hố sang nhiệt nhiên liệu bị đốt