Vì vậy là một sinh viên ngành ô tô, nhóm em chọn đề tài “Tìm hiểu hệ thống nhiên liệu diesel sử dụng bơm cao áp PE trên xe HYUNDAI AERO SPACE” làm đề tài cho bài tập lớn môn học Hệ thống nhiên liệu động cơ đốt trong. Nhóm rất mong với đề tài này nhóm sẽ củng cố tốt hơn kiến thức của bản thân để khi ra trường có thể đóng góp vào sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô của nước ta.Do thời gian làm bài tập lớn có hạn cũng với kiên thức còn hạn chế, trong bài làm không tránh khỏi những thiếu sót, nhóm rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn.
MỤC LỤC MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH LỜI MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL 1.1 Quá trình phát triển động DIESEL 1.2 Hệ thống nhiên liệu động DIESEL 1.2.1 Đặc điểm hình thành hịa khí động diesel 1.2.2 Đặc điểm hệ thống nhiên liệu động diesel 14 Chương ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 2.1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu xe 27 28 2.2 Đặc điểm kết cấu nguyên lý làm việc phận hệ thống nhiên liệu xe Hyundai Aero Space 29 2.2.1 Thùng nhiên liệu 29 2.2.2 Bầu lọc nhiên liệu 29 2.2.3 Bơm thấp áp ( bơm cung cấp) 32 2.3 Bơm cao áp 33 2.3.1 Cơ cấu ga điện tử 34 2.3.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc nhánh bơm cao áp PE 37 2.3.3 Vòi phun 42 Chương QUY TRÌNH THÁO, KIỂM TRA SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG, ĐIỀU CHỈNH VÀ LẮP BƠM CAO ÁP 44 3.1 Quy trình tháo 44 3.1.1 Tháo bơm cao áp khỏi động 44 3.1.2 Tháo chi tiết bơm 45 3.2 Kiểm tra sửa chữa bảo dưỡng 47 3.2.1 Kiểm tra chi tiết 47 3.2.2 Kiểm tra, điều chỉnh bơm cao áp băng thử 48 3.3 Lắp bơm cao áp 50 3.3.1 Quy trình lắp chi tiết bơm 50 3.3.2 Quy trình lắp bơm cao áp PE lên động 52 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 MỤC LỤC HÌNH Hình 1-1 Một số buồng cháy động Diesel 11 Hình 1-2 Quá trình M .12 Hình 1-3 Buồng cháy thống với phương pháp hỗn hợp thể tích .14 Hình 1-4 Buồng cháy thống với phương pháp hỗn hợp thể tíchmàng 14 Hình 1-5Sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel .16 Hình 1-6 Bơm cao áp loại dãy (bosch) 17 Hình 1-7 Bơm phân phối 19 Hình 1-8 Các dạng vịi phun 21 Hình 1-9 Kết cấu bơm cao áp vòi phun 23 Hình 1-10 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu common rail 24 Hình 2-1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu động diesel 29 Hình 2-2Bầu lọc nhiên liệu 30 Hình 2-3 Bầu lọc thơ nhiên liệu .31 Hình 2-4 Bầu lọc tinh nhiên liệu .32 Hình 2-5 Bơm nhiên liệu thấp áp kiểu piston 33 Hình 2-6 Cơ cấu ga điện tử bơm PE 35 Hình 2-7 Giai đoạn nạp (a) nén nhiên liệu (b) 39 Hình 2-8 Giai đoạn cung cấp ngừng cung cấp nhiên liệu 40 Hình 2-9 Piston vị trí cung cấp nhiên liệu cực đại .41 Hình 2-10 Cấu tạo van cao áp 41 Hình 2-11 Vịi phun nhiên liệu 43 LỜI MỞ ĐẦU Trong xu hội nhập nay, công nghiệp Việt Nam đứng trước hội đầy tiềm nghành công nghiệp ô tô Việt Nam không ngoại lệ Ở nước ta số lượng ô tô đại lưu hành ngày tăng Các loại ô tô cải tiến theo hướng tăng công suất, tốc độ, giảm suất tiêu thụ nhiên liệu, điện tử hóa q trình điều khiển hạn chế mức thấp thành phần ô nhiễm khí xả động cơ.Với phát triển mạnh mẽ tin học vai trò dẫn đường, q trình tự động hóa sâu vào nghành sản xuất sản phẩm chúng, số tơ Nhờ giúp đỡ máy tính để cải thiện q trình làm việc nhằm đạt hiệu cao chống ô nhiễm môi trường, tơi ưu hóa q trình điều khiển dẫn đên kết cấu động ô tô thay đổi phức tạp, làm cho người sử dụng cán công nhân kỹ thuật nghành ô tô nước ta cịn nhiều lúng túng sai sót nên cần có nghiên cứu cụ thể hệ thống điện tử động tơ Vì sinh viên ngành tơ, nhóm em chọn đề tài “Tìm hiểu hệ thống nhiên liệu diesel sử dụng bơm cao áp PE xe HYUNDAI AERO SPACE” làm đề tài cho tập lớn môn học Hệ thống nhiên liệu động đốt Nhóm mong với đề tài nhóm củng cố tốt kiến thức thân để trường đóng góp vào phát triển ngành cơng nghiệp tô nước ta Do thời gian làm tập lớn có hạn với kiên thức cịn hạn chế, làm khơng tránh khỏi thiếu sót, nhóm mong nhận đóng góp ý kiến thầy bạn Nhóm xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Huy Chiến thầy khoa giúp đỡ nhóm thời gian làm tập lớn Hà Nội, ngày 08 tháng 11 năm 2020 Sinh viên Nhóm 19 Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL 1.1 Quá trình phát triển động DIESEL Ra đời sớm từ năm 1892 động diesel không phát triển động xăng động diesel gây nhiều tiếng ồn, khí thải bẩn nhiên với phát triển kỹ thuật công nghệ vấn đề giải động Diesel ngày trở nên phổ biến hữu dụng Khi đời hệ thống động diesel điều khiển khí nên cơng suất động cơ, suất tiêu hao nhiên liệu, chế độ hoạt động động chưa hồn thiện q trình sử dụng gây nhiều khó khăn cho người sử dụng Do với cộc cách mạng khoa học kỹ thuật đời vào năm 50-60 kỷ XX có tác dụng tích cực làm thay đổi khả tự động điều khiển động cơ, với trợ giúp chủ yếu cảm biến, xữ lý thừa hành làm cho trình điều khiển động thích ứng vớii điều kiện làm việc nhanh xác nhiều so với hệ thống điều khiển khí, thủy lực thường dùng Các nghiên cứu cải tiến động Diesel trước hết liện quan đến việc hoàn thiện kỹ thuật phun, đặc biệt việc áp dụng kỹ thuật phun điều khiển điên tử cho phép nâng cao momen công suất, giảm ồn , giảm nhiễm khơng khí… nghiên cứu liên quan chủ yếu đến áp suất phun, dạng quy luật phun độ xác lượng nhiên liệu phun Một ví dụ điển hình kĩ thuật phun phát triển hệ thống nhiên liệu common-rail Trong hệ thống này, áp suất phun modun hóa cách tùy ý 1.2 Hệ thống nhiên liệu động DIESEL Nhiệm vụ, yêu cầu hệ thống nhiên liệu động diesel Hệ thống nhiên liệu động Diesel có nhiệm vụ sau: Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động hoạt động liên tục khoảng thời gian quy định Lọc nước tạp chất học có lẫn nhiên liệu Cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho chu trình ứng với chế độ làm việc quy định động Cung cấp nhiên liệu đồng vào xy lanh theo trình tự làm việc quy định động Cung cấp nhiên liệu vào xy lanh động thời điểm theo quy luật định Phun tơi phân bố nhiên liệu vào thể tích mơi chất buồng cháy, cách phối hợp chặt chẽ hình dạng kích thước phương hướng tia nhiên liệu với hình dạng buồng cháy cường độ vận động mơi chất buồng cháy Diễn biến chu trình cơng tác động diesel chủ yếu phụ thuộc vào tình hình hoạt động thiết bị cung cấp nhiên liệu Tốc độ toả nhiệt nhiên liệu dạng đường cong áp suất môi chất công tác q trình cháy biến thiên theo góc quay trục khuỷu chủ yếu phụ thuộc vào yếu tố sau: - Thời điểm bắt đầu phun nhiên liệu (tức góc phun sớm) - Biến thiên tốc độ phun (tức quy luật cấp nhiên liệu ) - Chất lượng phun (thể mức phun nhỏ đều) - Sự hồ trộn nhiên liệu với khí nạp buồng cháy - Thời gian cung cấp nhiên liệu kéo dài 2045 độ góc quay trục khuỷu (tức khoảng 0,00330,0075 s) Trong khoảng thời gian áp suất nhiên liệu từ 0,150,2 (MN/m2) Trong đường dẫn nhiên liệu tới vòi phun, vòi phun áp suất tăng lên tới chục (MN/m2) Áp suất phun nhiên liệu cao nhằm đảm bảo yêu cầu phun nhỏ đều, đồng thời nhằm đảm bảo cấp nhiên liệu vào xy lanh động với tốc độ cần thiết Áp suất phun nhiên liệu nhỏ cần đảm bảo yêu cầu phun nhỏ nhiên liệu, phụ thuộc vào cấu tạo vịi phun cường độ vận động xốy lốc mơi chất buồng cháy phun nhiên liệu Trên thực tế thường không nhỏ 10 (MN/m2) áp suất phun nhiên liệu lớn thường khơng vượt q 4050 (MN/m2), lớn gây khó khăn khơng cần thiết mặt công nghệ chế tạo, ảnh hưởng xấu tới tuổi thọ bơm cao áp vòi phun, mặt chất lượng phun có cải thiện chút Cấu tạo hệ thống nhiên liệu động Diesel phải thoả mãn yêu cầu sau: Bền có độ tin cậy cao Dễ chế tạo, giá thành chế tạo rẻ Dễ dàng thuận tiện việc bảo dưỡng sữa chữa 1.2.1 Đặc điểm hình thành hịa khí động diesel Q trình hình thành hịa khí động diesel có hai đặc điểm sau: Hịa khí hình thành bên xilanh động với thời gian ngắn Tính theo góc quay trục khuỷu 1/10 đến 1/20 so với trường hợp máy xăng Ngồi nhiên liệu diesel lại khó bay xăng nên phải phun thật tơi hòa trộn với khơng khí buồng cháy nhằm tạo hịa khí Mặt khác nhằm đảm bảo cho nhiệt độ khơng khí buồn cháy thời gan phun nhiên liệu phải đủ lớn để hịa khí tự bốc cháy Q trình hình thành hịa khí q trình bốc cháy nhiên liệu động diesel chồng chéo lên Sau phun nhiên liệu, buồn cháy diễn loạt thay đổi lý hóa nhiên liệu, sau phần nhiên liệu phun vào trước tạo hịa khí, tự bốc cháy, nhiên liệu phun tiếp, cung cấp cho xilanh động Như sau cháy phần, hịa khí thay đởi liên tục khơng gian suốt thời gian q trình Chính đặc điểm q trình hình thành hồ khí trình cháy nên phù hợp động diesel có nhiều loại buồng cháy khác tuỳ theo cấu tạo động mục đích sử dụng động Hiện buồng cháy động diesel phân loại theo hai cách Dựa vào vị trí bay nhiên liệu chia thành: + Hình thành kiểu màng trực tiếp + Hình thành kiểu thể tích + Hình thành kiểu thể tích - màng Dựa vào nhân tố điều khiển hình hành hồ khí chia thành: + Phun trực tiếp + Phun gián tiếp Đối với động phun trực tiếp buồng cháy động chia thành: + Buồng cháy thống + Buồng cháy khoét lõm sâu đỉnh piston Còn động sử dụng hệ thống nhiên liệu phun gián tiếp buồng cháy động chia thành ba loại sau đây: + Buồng cháy xoáy lốc + Buồng cháy dự bị + Buồng cháy khơng khí Quá trình hình thành hỗn hợp động D iesel chiếm thời gian nhỏ đặc điểm kết cấu động hình thành hỗn hợp nhiên liệu hỗn hợp khơng đồng Vì trình hình thành trình phức tạp diễn nhiều giai đoạn khác a b d c e f Hình 1-1 Một số buồng cháy động Diesel a,d: Buồng cháy thống b,e,f : Buồng cháy khoét sâu c : Buồng cháy khơng khí Q trình hình thành hồ khí tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố khác chủ yếu phụ thuộc vào kết cấu buồng cháy động Dưới kiểu hình thành hồ khí buồng cháy 1.2.1.1 Hình thành kiểu màng trực tiếp Hình thành hồ khí kiểu màng dựa kết phối hợp dịng chảy xốy lốc mơi chất với màng nhiên liệu tráng thành buồng cháy Hơi nhiên liệu từ màng bay lên theo dịng khí xốy lốc tạo thành hồ khí; chất lượng hồ khí phụ thuộc nhiệt độ thành buồng cháy diện tích màng nhiên liệu tráng thành Ngun tắc hình thành hồ khí kiểu màng kỹ sư Meurer hãng MAN sáng chế, cịn gọi q trình M Buồng cháy phần lớn có dạng hình cầu, cá biệt có dạng elip trịn xoay, nên cịn có tên buồng cháy hình cầu Tuy nhiên việc hình thành hồ khí q trình cháy khơng giống loại buồng cháy khoét sâu đỉnh piston thông thường * Đặc điểm quan trọng trình M: Là dùng vịi phun có hai lỗ phun, nhiên liệu phun thuận chiều dịng xốy tiếp tuyến với thành buồng cháy hình vẽ 2.2 Nhờ tác dụng dịng xốy mạnh, nhiên liệu tráng thành buồng cháy tạo màng mỏng Nhiệt độ thành buồng cháy giữ định, điều khiển tốc độ bay nhiên liệu C Hình 1-2 Quá trình M C: Màng nhiên liệu * Đặc tính q trình M : Một nhiên liệu hình thành hồ khí theo kiểu khơng gian tự bốc cháy, sau châm cháy số hồ khí hình thành từ màng Do số hồ khí chuẩn bị thời kỳ cháy trễ tương đối nên động chạy êm, khơng có tượng gõ máy tính tự cháy nhiên liệu làm tăng thời gian cháy trễ gây ra, nên động dùng nhiều loại nhiên liệu Chỉ số xê-tan thấp nên phải tăng tỉ số nén phải dùng hệ thống phun thích hợp 10