1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel

137 11 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Băng Thử Kim Phun Và Bơm Cao Áp Trên Động Cơ Diesel
Tác giả Trần Thanh Hoài, Lê Trường Tiến
Người hướng dẫn ThS. Đinh Tấn Ngọc
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2023
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 137
Dung lượng 7,04 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN (18)
    • 1.1 Lí do chọn đề tài (18)
    • 1.2 Mục tiêu (18)
    • 1.3 Phạm vi nghiên cứu (18)
    • 1.4 Phương pháp nghiên cứu (19)
    • 1.5 Giới hạn đề tài (19)
  • CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT (20)
    • 2.1 Lịch sử ra đời và phát triển hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel (20)
    • 2.2 Khái quát về hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel (20)
      • 2.2.1 Cấu tạo các chi tiết của hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel (21)
      • 2.2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel (23)
    • 2.3 Một số hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel (23)
      • 2.3.1 Hệ thống nhiên liệu EUI (23)
      • 2.3.2 Hệ thống nhiên liệu bơm UP (24)
      • 2.3.3 Hệ thống nhiên liệu CUMMINS (25)
      • 2.3.4 Hệ thống nhiên liệu bơm VE (25)
      • 2.3.5 Hệ thống nhiên liệu bơm VE – EDC (26)
      • 2.3.6 Hệ thống nhiên liệu bơm GM (26)
    • 2.4 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động buồng đốt động cơ Diesel (26)
      • 2.4.1 Buồng đốt trực tiếp (27)
      • 2.4.2 Buồng đốt trước (27)
      • 2.4.3 Buồng đốt xoáy lốc (28)
    • 2.5 Khái quát kim phun trên động cơ Diesel (28)
      • 2.5.1 Kim phun cơ khí (28)
        • 2.5.1.1 Công dụng kim phun cơ khí (29)
        • 2.5.1.2 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của kim phun đót kín (29)
        • 2.5.1.3 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của kim phun đót hở (33)
      • 2.5.2 Kim phun commonrail điện tử trong hệ thống Diesel (33)
        • 2.5.2.1 Kim phun điện tử BOSCH (CRI1) (33)
        • 2.5.2.2 Kim phun điện tử DENSO X1 (36)
        • 2.5.2.3 Kim phun Piezo của DELPHI (39)
    • 2.6 Khái quát bơm cao áp trên động cơ Diesel (41)
      • 2.6.1 Bơm cao áp PF (42)
        • 2.6.1.1 Công dụng bơm cao áp PF (42)
        • 2.6.1.2 Cấu tạo bơm cao áp PF (42)
        • 2.6.1.3 Nguyên lý hoạt động bơm cao áp PF (44)
        • 2.6.1.4 Nguyên lý thay đổi lưu lượng nhiên liệu (44)
      • 2.6.2 Bơm cao áp PE (45)
        • 2.6.2.1 Công dụng bơm cao áp PE (45)
        • 2.6.2.2 Cấu tạo bơm cao áp PE (45)
        • 2.6.2.3 Nguyên lý hoạt động bơm cao áp PE (47)
        • 2.6.2.4 Nguyên lý thay đổi lưu lượng nhiên liệu (48)
        • 2.6.2.5 Bộ phun dầu sớm tự động trên bơm PE (49)
        • 2.6.2.6 Khái quát bộ điều tốc (50)
      • 2.6.3 Khái quát bơm cao áp VE (53)
        • 2.6.3.1 Cấu tạo bơm cao áp VE (53)
        • 2.6.3.2 Nguyên lí hoạt động bơm cao áp VE (57)
        • 2.6.3.3 Định lượng nhiên liệu (58)
        • 2.6.3.4 Công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động bộ điều tốc (59)
        • 2.6.3.5 Bộ phun dầu sớm tự động (62)
    • 2.7 Bơm cao áp điều khiển bằng điện tử trên động cơ Diesel (63)
      • 2.7.1 Bơm PE điều khiển bằng điện tử (63)
      • 2.7.2 Bơm VE điều khiển về hệ thống điện tử (64)
      • 2.7.3 Bơm VE điều khiển bằng điện tử có một piston hướng trục (67)
        • 2.7.3.1 Van SPV thông thường (69)
        • 2.7.3.2 Van TCV trên bơm cao áp PE- EDC (71)
  • CHƯƠNG 3: BĂNG THỬ KIM PHUN TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL (74)
    • 3.1 Băng thử kim phun cơ khí trên động cơ Diesel (74)
      • 3.1.1 Cấu tạo băng thử kim phun cơ khí (74)
      • 3.1.2 Nguyên lý hoạt động băng thử kim phun cơ khí (74)
      • 3.1.3 Quy trình vận hành băng thử (75)
        • 3.1.3.1 Kiểm tra tình trạng phun dầu (75)
        • 3.1.3.2 Kiểm tra và điều chỉnh áp lực thoát (75)
        • 3.1.3.3 Kiểm tra kim có bị nhễu trước áp lực thoát (75)
        • 3.1.3.4 Kiểm tra kim nhiễu sau áp lực thoát (76)
    • 3.2 Băng thử CRDI – 100 (76)
      • 3.2.1 Công dụng của băng thử (76)
      • 3.2.2 Cấu tạo của băng thử Băng thử CRDI – 100 (76)
      • 3.2.3 Nguyên lý hoạt động của băng thử CRDI – 100 (81)
      • 3.2.4 Quy trình vận hành băng thử Common Rail Injector Tester CRDI- 100 (81)
      • 3.2.5 Bảo dưỡng và sửa chửa băng thử (91)
    • 3.3 Băng thử Common Rail Test Bench CR-NT815 (92)
      • 3.3.1 Công dụng và đặc điểm của Băng thử Common Rail CR-NT815 (92)
      • 3.3.2 Cấu tạo (93)
      • 3.3.3 Các thao tác chuẩn bị trước khi kiểm tra (97)
      • 3.3.4 Các bước sử dụng máy tính ở các chế độ kiểm tra (101)
      • 3.3.5 Các bước kiểm tra bơm và kim phun trên băng thử (103)
        • 3.3.5.1 Kiểm tra kim phun (103)
        • 3.3.5.2 Kiểm tra bơm (106)
    • 3.4 Bảo trì băng thử (108)
      • 3.4.1 Bảo dưỡng hệ thống phun nhiên liệu (108)
      • 3.4.2 Bảo dưỡng các van điện và cảm biến (108)
  • CHƯƠNG 4: BĂNG THỬ BƠM CAO ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL (113)
    • 4.1 Băng thử bơm cao áp cơ khí PSJ-B (113)
      • 4.1.1 Công dụng của băng thử PSJ-B (113)
      • 4.1.2 Cấu tạo băng thử PSJ-B (114)
      • 4.1.3 Các hệ thống trên băng thử PSJ-B (116)
        • 4.1.3.1 Hệ thống truyền động chính (116)
        • 4.1.3.2 Hệ thống nhiên liệu (116)
        • 4.1.3.3 Hệ thống đường dẫn khí (áp suất dương, âm) (117)
        • 4.1.3.4 Hệ thống đo dầu (117)
        • 4.1.3.5 Hệ thống điều khiển điện (117)
    • 4.2 Nguyên lí làm việc (118)
    • 4.3 Vận hành băng thử (119)
      • 4.3.1 Chuẩn bị trước khi khởi động bàn cân (119)
        • 4.3.1.1 Châm dầu cho bơm kiểm tra (119)
        • 4.3.1.2 Nối nguồn cung cấp (119)
        • 4.3.1.3 Vận hành máy (120)
        • 4.3.1.4 Chạy thử hệ thống truyền chính (121)
        • 4.3.1.5 Bảo trì bàn cân (122)
      • 4.3.2 Hướng dẫn sử dụng máy tính của băng thử (122)
        • 4.3.2.1 Cấu trúc (122)
        • 4.3.2.2 Màn hình hiển thị vận hành (123)
      • 4.3.3 Cân góc độ phun (125)
      • 4.3.4 Chỉnh đồng lượng (132)
      • 4.3.5 Kiểm tra bộ phun dầu sớm tự động của bơm cao áp (133)
  • CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN (134)
    • 5.1 Kết luận (134)
    • 5.2 Hạn chế của đề tài (134)
    • 5.3 Kiến nghị (134)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (136)

Nội dung

TỔNG QUAN

Lí do chọn đề tài

Động cơ Diesel hiện nay được đưa vào sử dụng rộng rãi ở nhiều phương tiện vận tải khác nhau Đồng thời nhu cầu đi lại và vận chuyển của thế giới ngày càng lớn, đòi hỏi các hệ thống trên động cơ phải hoạt động hết công suất để đáp ứng nhu cầu sử dụng Đây là một vấn đề lớn đối với những kĩ sư nói riêng và ngành ô tô nói chung, phải luôn tìm ra những giải pháp sửa chữa cũng như những phương án bảo dưỡng động cơ sao cho nhanh chóng và chính xác nhất cho khách hàng Bên cạnh đó kim phun và bơm cao áp trên hệ thống Diesel là hai chi tiết rất quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến công suất hoạt động của động cơ Vì vậy, sẽ có những hư hỏng mà con người không thể xử lý, xác định một cách chính xác mà phải gián tiếp nhờ vào các máy móc để có thể can thiệp vào quá trình kiểm tra sửa chữa Từ đó sự phát triển không ngừng của kĩ thuật các băng thử kim phun, băng thử bơm cao áp đã được nghiên cứu để sản xuất. Để có thể xác định về tình trạng của kim phun và bơm cao áp trên hệ thống nhiên liệu Diesel chúng ta cần dựa vào các băng thử để xác định cụ thể tình trạng của chúng như: lưu lượng nhiên liệu được phun, lượng nhiên liệu hồi về của kim phun hay lượng dầu được bơm đi ở các chế độ của bơm cao áp…Để có thể giải quyết các vấn đề hư hỏng của động cơ một cách nhanh và chính xác nhất thông qua các thông số hiển thị Đây cũng là lý do để nhóm chúng em đã chọn đề tài này để nghiên cứu và phát triển một cách toàn diện hơn.

Mục tiêu

- Nghiên cứu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của kim phun và bơm cao áp.

- Nghiên cứu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các băng thử.

- Nắm được các bước cài đặt cũng như lắp ráp kim phun và bơm cao áp vào băng thử.

- Bảo dưỡng và nắm được các bước vận hành các băng thử hệ thống băng thử.

- Thực nghiệm kiểm tra các kim phun và bơm cao áp trong xưởng và tiến hành phân loại.

Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu trên các băng thử: Common Rail Test Bench CR-NT

815, Common Rail Injector Tester CRDI-100 và Băng thử bơm cao áp PSJ_B.

Phương pháp nghiên cứu

Để đề tài được hoàn thành, nhóm đã thông qua sự hướng dẫn của giảng viên Đinh Tấn Ngọc và kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu như là tìm kiếm tài liệu trên nhiều nền tảng và các diễn đàn, thu thập tài liệu từ các hãng, dịch thuật các tài liệu nước ngoài, khảo sát thực tế trên các băng thử tại xưởng thực tập của khoa …

Dựa vào những tài liệu đã tìm được để nghiên cứu kiểm tra, bảo trì và sửa chữa các băng thử Vận hành băng thử, khắc phục các lỗi phần mềm, sửa chữa các phần cứng để tiến hành vận hành kiểm tra Sau đó kiểm tra phân loại các kim phun và bơm cao áp.

Giới hạn đề tài

Đề tài nghiên cứu trên 3 dòng băng thử mang tính chất tham khảo hỗ trợ cho quá trình giảng dạy và học tập Các băng thử có nhiều chi tiết hư hỏng nặng, kiến thức còn hạn hẹp không thể tối ưu các thông số kiểm tra.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Lịch sử ra đời và phát triển hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel

Động cơ Diesel được phát minh và đưa vào sử dụng năm 1892 do kỹ sư người Đức Rudolf Diesel chế tạo ra, hoạt động theo nguyên lý tự cháy Tuy nhiên động cơ còn nhiều hạn chế, mãi đến năm 1936 Robert Bosch đã phát triển ra bơm cao áp, sau đó được lắp lên động cơ Diesel và lắp lên xe ôtô thương mại và ô tô khách để đưa vào hoạt động, sản xuất rộng rãi.

Mặc dù động cơ Diesel mang lại khá nhiều lợi ích về mặt kinh tế và hoạt động hiệu quả hơn động cơ xăng nhưng nó cũng ảnh hưởng rất nhiều cho môi trường. Như tiếng ồn khá lớn, khí thải gây ảnh hưởng lớn đến vấn đề ô nhiễm môi trường. Đây là một số vấn đề khá lớn và cấp bách của thế giới và con người Vì vậy các kỹ sư đã không ngừng cải tiến và phát triển động cơ, để đưa ra những biện pháp cũng như những kĩ thuật điều khiển lượng phun hay điều khiển quá trình đốt cháy để có thể hạn chế ô nhiễm môi trường nhất có thể.

Các cải tiến và phát triển này tập trung chủ yếu để tạo ra hệ thống nhiên liệu Diesel điều khiển bằng điện tử hay còn được gọi là hệ thống Common Rail.

Sau nhiều lần cải tạo, sửa chữa và phát triển cho đến nay động có đã có thể giải quyết được tiếng ồn cũng như tối ưu thời điểm phun, lượng dầu phun theo từng chế độ hoạt động sao cho hợp lý nhất.

Khái quát về hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel

Hình 2.1 Cấu tạo hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel.

1.Thùng chứa 2.Bơm tiếp vận 3 Bộ điều tốc 4.Lọc thứ cấp 5.Bơm cao áp 6 Ống cao áp 7.Kim phun 8.Ống dầu về 9 Van điều áp

3 Động cơ Diesel sẽ nén hỗn hợp khí trước khi được phun vào xilanh Với việc nén này nhiệt độ bên trong xilanh sẽ tăng lên rất cao đến khi thích hợp để nhiên liệu tự bốc cháy khi được phun vào buồng đốt Do không khí được đưa vào ngay trước khi đốt nên nhiên liệu sẽ phân tán không đều nên nó được gọi là không khí không đồng nhất.

2.2.1 Cấu tạo các chi tiết của hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel

Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel.

1.Thùng chứa 7 Lọc thứ cấp.

2.Lưới lọc và van 1 chiều 8 Ống cao áp.

3.Lọc thứ cấp 9 Kim phun.

4.Bơm tiếp vận 10 Van an toàn.

5.Bơm tay 11 Bộ điều tốc.

6.Bơm cao áp 12 Đường dầu về.

Hệ thống nhiên liệu gồm 3 mạch nhiên liệu chính là: Mạch hạ áp, mạch cao áp, mạch dầu về. a Mạch hạ áp Đường dầu đi từ thùng chứa đến bơm cao áp, mạch dầu này bao gồm các bộ phận sau:

-Thùng chứa nhiên liệu, bên trong sẽ có lọc thô, lọc sơ cấp, lọc tinh….

-Bơm tiếp vận nhiên liệu.

-Có mạch dầu, đường ống dẫn dầu áp suất thấp.

- Mạch hạ áp phải luôn luôn đảm bảo lượng nhiên liệu cung cấp và áp suất tương ứng với từng chế độ khi động cơ hoạt động. b Mạch cao áp

Dầu từ bơm cao áp cung cấp cho kim phun được gọi là mạch cao áp, mạch gồm một số bộ phận như:

- Các đường ống dẫn nhiên liệu với áp lực cao

- Mạch cao áp phải cung cấp lượng nhiên liệu với áp suất cao cho kim phun và đảm bảo phun đúng thời điểm công tác của động cơ. c Mạch dầu về

Từ bơm cao áp và kim phun sẽ có các đường dầu chảy về thùng nhiên liệu Ở kim phun sẽ có một lượng dầu bị lọt qua các khe hở của van kim và đót kim đi lên trên đầu của kim phun và đi về thùng chứa Ở bơm cao áp sẽ có một van điều áp, van này được mở ra khi áp suất nhiên liệu trong bơm quá lớn và sẽ tràn về thùng chứa.

Mạch dầu về bao gồm các chi tiết sau:

-Các đường ống nhiên liệu dư trở về. d Thùng chứa nhiên liệu

Thùng chứa nhiên liệu phải luôn luôn đảm bảo cung cấp đủ nhiên liệu cho động cơ hoạt động được một thời gian nhất định Thùng nhiên liệu được chế tạo từ thép, có một số thùng chứa nhiên liệu bên trong sẽ có các vách ngăn để chống giao động cũng như tạo bọt khí.

Dưới đáy thùng thường có một bulông hay một van để xả nước hay tạp chất có lẫn trong nhiên liệu, bulông này được lắp đặt nơi thấp nhất của thùng nhiên liệu. e Lọc nhiên liệu

Có 2 loại lọc sơ cấp và lọc thứ cấp Dầu qua lọc phải giữ được áp lực nhiên liệu sao cho không đổi khi đi ra và phải giữ lại được những tạp chất rất nhỏ khoảng 1/1000 (mm) Do Piston và xilanh của bơm cao áp đều là những chi tiết rất chính xác, đường kính lỗ tia của vòi phun rất bé nên rất dễ bị nghẹt nếu có bụi lẫn vào nhiên liệu. f Bơm tiếp vận

Trên hệ thống nhiên liệu Diesel có hai loại bơm nhiên liệu chính, bơm vận chuyển nhiên liệu và bơm tiếp vận Bơm chuyển nhiên liệu có chức năng chuyển

5 nhiên liệu từ thùng chứa nhiên liệu đến bơm tiếp vận một cách đều đặn, nó còn có nhiệm vụ châm dầu và xả gió khi hệ thống bị bọt khí và hụt dầu Bơm này thường được dùng là bơm điện hay bơm màng Bơm này có được sử dụng hay không tùy vào vị trí lắp đặt của thùng nhiên liệu.

2.2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel

Khi khởi động động cơ, bơm tiếp vận được kích hoạt và hút nhiên liệu đến lọc thô và lọc tinh, nhiên liệu đi qua các màng lọc bên trong nó để giữ lại những chất bẩn và nước, khi đó nhiên liệu được chuyển đến bơm cao áp Van an toàn đảm nhận chức năng điều chỉnh áp lực trước khi vào bơm cao áp Nếu áp lực vượt qua mức cho phép thì van mở ra đưa nhiên liệu tràn qua van quay về thùng chứa Sau đó dầu sẽ được nén đến áp suất cao do chuyển động của xilanh và piston của bơm cao áp.

Sau đó nhiên liệu được bơm cao áp phân phối đến các kim phun phù hợp với thứ tự công tác của động cơ Một số nhiên liệu lọt qua khe hở của van kim và đót kim được hồi về thùng nhiên liệu.

Hệ thống nhiên liệu phải thật kín để đáp bảo áp lực dầu đủ cao và không ảnh hưởng đến công suất động cơ Vì vậy trên các hệ thống các kỹ sư đã lắp đặt một bơm tay và một vít xả gió, đảm bảo động cơ được hoạt động tối ưu nhất.

Một số hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel

2.3.1 Hệ thống nhiên liệu EUI

Hình 2.3 Cấu tạo tổng quát hệ thống nhiên liệu UI.

Kim liên hợp được bố trí gắn trực tiếp vào nắp máy của động cơ, vòi phun được chế tạo chung một cụm với kim liên hợp, kim liên hợp được trục cam dẫn động khi quay nhờ thông qua một cò mổ, kim liên hợp sẽ có một phần được ló trực tiếp vào buồng đốt Bơm tiếp vận hút nhiên liệu với áp suất thấp đưa đến kim phun sau khi được lọc nhờ lọc tinh Khi bước vào kỳ phun, cốt cam dẫn động cò mổ nhấn kim bơm, do đó nhiên liệu bị nén và tạo ra áp suất cao Sau đó nhiên liệu với áp suất cao phun vào xilanh Nhiên liệu dư được đưa về thùng chứa.

Giống như kim bơm liên hợp GM kim bơm UI không có đường dẫn dầu cao áp, điểm khác nhau của nó là về định lượng nhiên liệu Nó được ECU điều khiển nhờ vào các cảm biến.

2.3.2 Hệ thống nhiên liệu bơm UP

Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm UP.

Hệ thống được lắp vào kim bơm UP được đặt ở phần thân máy của động cơ, nó được trục cam dẫn động, khi trục cam quay sẽ đẩy piston lên xuống bên trong xilanh ép nhiên liệu làm tăng áp suất cho nhiên liệu, sau đó được đưa đến kim phun bằng một mạch dầu rất ngắn.

Giống như hệ thống nhiên liệu của kim bơm UI dầu được bơm lên nhờ bơm tiếp vận sau khi được lọc sạch Cốt cam dẫn động ấn bơm nén nhiên liệu tạo thành nhiên liệu có áp suất cao Dầu đi qua ống dầu cao áp đến kim phun và được phun vào xilanh của động cơ.

Nhiên liệu được định lượng nhờ vào tín hiệu mà các cảm biến của động cơ, ECU sẽ tính toán sao cho kết quả tốt nhất để tối ưu nhất cho động cơ.

2.3.3 Hệ thống nhiên liệu CUMMINS

Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu CUMMINS.

1.Thùng chứa 8 Quả tạ 15 Ống dẫn dầu đến

2.Ống dẫn dầu 9 Mạch cầm chừng kim bơm.

3.Lọc 10 Vít chỉnh tối thiểu 16 Cò mổ kim.

4.Bơm bánh răng 11 Vỏ bọc điều tốc 17 Đũa đẩy.

5.Bộ giảm chấn 12 Mạch tối đa 18 Ống dầu về.

6.Bộ điều tốc 13 Tai chịu 19 Lỗ định lượng.

7.Lọc tinh 14 Bộ cúp dầu 20 Cam điều khiển kim.

2.3.4 Hệ thống nhiên liệu bơm VE

Hình 2.6 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm VE.

1.Thùng chứa 2 Ống dẫn 3 Lọc 4 Bơm cao áp VE.

5.Ống dẫn đến kim 6 Kim phun 7 Ống dẫn dầu về 8 Bugi xông

2.3.5 Hệ thống nhiên liệu bơm VE – EDC

Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu VE – EDC.

2.3.6 Hệ thống nhiên liệu bơm GM

Hình 2.8 Hệ thống nhiên liệu bơm kim liên hợp GM.

1.Thùng chứa 2.Lọc thô 3.Bơm tiếp vận 4.Lọc tinh.5.Ống dầu đến 6.Ống dầu về 7.Bơm kim liên hợp 8.Ống dẫn dầu.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động buồng đốt động cơ Diesel

Buồng đốt của động cơ Diesel nắm giữ nhiệm vụ quan trọng để tạo ra hỗn hợp cháy Việc đốt cháy hỗn hợp hoàn toàn xuất phát từ việc tự cháy 1 phần hốn hợp

9 khí Buồng đốt của động cơ Diesel có ba loại: Buồng đốt trực tiếp, buồng đốt trước, buồng đốt xoáy lốc.

Buồng đốt này được thiết kế một buồng đốt duy nhất đặt trên piston Nhiên liệu sau khi được nén bởi bơm cao áp sẽ phun trực tiếp vào lõm của đỉnh piston, loại này có một cửa hút dạng xoắn óc để tạo xoáy lốc khí khi phun vào Một vùng nén theo phương thẳng đứng ở phần lõm đặt biệt trên đỉnh piston Với loại buồng đốt trực tiếp, hỗn hợp khí được hòa trộn và cháy hoàn hảo trong thời gian ngắn Vòi phun của buồng đốt này có nhiều lỗ phun với áp suất cao khoảng 150 - 300 kg/cm 2 và được phun đều vào mọi vị trí trong buồng đốt để hoá sương tốt và đảm vào cháy hoàn toàn.

- Tạo ra hiệu suất nhiệt lớn, nhiên liệu hao hụt thấp hơn 10% so với phun gián tiếp.

- Khí thải có nhiệt độ thấp.

- Khởi động dễ hơn, ở nhiệt độ bình thường không cần thiết phải xông máy.

- Có thể hạ công suất của hệ thống làm mát nhờ tổn thất nhiệt tháp.

- Cấu tạo đơn giản so với các buồng đốt khác.

- Tạo ra ô nhiễm tiếng ồn, áp suất tăng nhanh.

- Phục thục lớn vài khả năng và chất lượng của kim phun.

Buồng đốt trước là loại buồng đốt có một buồng đốt chính ở phía trên piston và một buồng đốt phụ, được thông với nhau nhờ một lỗ nhỏ có diện tích khoảng 0,3

 0,6% so với buồng đốt chính.

Buồng đốt trước có thể tích bằng 30  45% tổng thể tích cùa buồng đốt chính Nên hỗn hợp không đủ chất lượng để có thể cháy toàn bộ Một lượng khí đang cháy sẽ được phun vào buồng đốt chính và tiếp tục cháy dưới dạng xoáy lốc.

- Loại này có hiệu quả sử dụng tỷ lệ khí nạp cao, khí thải không tạo ra khói đen.

- Do buồng đốt chính có áp suất không cao và không bị tăng nhanh nên động cơ hoạt động ít tạo ra tiếng ồn.

- Sử dụng kim phun đót kín nên tỉ lệ hư hỏng thấp cùng với khả năng cháy độc lập nên hoạt động hiệu quả và ổn định hơn.

- Gây hao tổn nhiên liệu.

- Khí thải ra ở nhiệt độ cao.

- Lỗ thông buồng đốt dễ bị hư hại do phải chịu cường độ áp suất cao và nhiệt độ rất lớn.

- Khởi động khó khăn cần đến sự hỗ trợ của bộ phận xông nóng máy.

Buồng đốt xoáy lốc có thể tích lớn chiếm đến 60  75% thể tích tổng và tiết diện lỗ thông chiếm 1  3,5% diện tích đỉnh piston Lỗ thông được lắp đặt sao cho khi nhiên liệu được phun vào sẽ tạo thành lốc xoáy lốc mãnh liệt Nó tạo ra dòng luồng khí xoáy ở buồng xoáy lốc trong kỳ nén và nhiên liệu được phun vào hòa lẫn với dòng khí để bóc cháy Hiệu quả quá trình cháy là cao hơn Lỗ thông lớn hơn dẫn đến tổn thất qua lỗ là rất bé.

- Nhiên liệu được cháy hiệu quả ở kỳ nổ khi chạy ở tốc độ cao, dẫn đến mức tiêu hao nhiên liệu thấp và tạo được công suất lớn.

- Ở tốc độ thấp đường cong momen hạ xuống thấp.

- Tổn thất nhiệt là rất lớn cần có hệ thống xông để khởi động.

Khái quát kim phun trên động cơ Diesel

Căn cứ vào sự khác nhau của đót kim và lỗ tia người ta chia kim phun trên động cơ Diesel ra làm 2 loại: kim phun đót kín và kim phun đót hở.

2.5.1.1 Công dụng kim phun cơ khí

Kim phun có nhiệm vụ phun nhiên liệu với áp suất cao vào buồng đốt Đây là chi tiết ảnh hưởng lớn đến công suất của hệ thống nhiên liệu Diesel trong quá trình đốt cháy nhiên liệu.

Kim phun được lắp vào động cơ Diesel có các nhiệm vụ:

- Nhiên liệu được phun dưới dạng sương mù vào buồng đốt.

- Hạn chế việc hao hụt nhiên liệu do phun vào thành vách của xilanh.

- Phối hợp với các cấu tạo của buồng đốt để nhiên liệu và hòa khí vào trong các buồng đốt, để tự bốc cháy.

2.5.1.2 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của kim phun đót kín

Kim phun đót kín gồm có hai loại: Kim phun đót kín lỗ tia kín và kim phun đót kín lỗ tia hở.

Hình 2.9 Loại đót kín lỗ tia kín Hình 2.10 Loại đót kín lỗ tia hở.

1 Đót kim 2 Van kim 3 Mặt hình nón 4 Bọng dầu 5 Chốt van kim.

1 Đót kim 2 Mặt hình nón 3 Bọng dầu 4 Van kim 5 Bệ hình nón 6 Lỗ tia a Cấu tạo

Kim phun đót kín gồm một thân kim, trên thân kim được bố trí lỗ ren để lắp đường dầu cao áp được nối đến từ bơm cao áp, đường dầu về thùng chứa và đường dẫn dầu đến đót kim Bên trong thân kim có chứa cây đẩy lò xo, phía trên lò xo có đai ốc, đai ốc này để hiệu chỉnh lực ép của lò xo, trên cùng là chụp đậy đai ốc hiệu chỉnh. Đót kim được khâu nối gắn liền với thân kim, bên trong đót kim có một đường dầu cao áp dẫn tới thẳng buồng cao áp (bọng dầu) Dưới cùng là van kim đóng mở lỗ nhiên liệu.

Hình 2.11 Cấu tạo kim phun đót kín.

1 Vít 3 Cây 5 Van kim. chỉnh lò đẩy 6.7 Lỗ dầu. xo 4 Đót 8 Ống nối.

Van kim có dạng hình trụ, một đầu được tựa vào thân kim, đầu còn lại có hai mặt côn Mặt côn sẽ là nơi để áp suất dầu tác dụng lên để tạo ra lực chống chọi với lò xo để đóng mở van kim.

● Kim phun đót kín lỗ tia kín

Hình 2.12 Đót kim kín lỗ tia kín.

Kim phun này có một lỗ tia được thiết kế ló ra bên ngoài khi kim không làm việc Nhờ có chuôi nên đảm bảo phun nhiên liệu tốt, ít bị nghẹt lỗ do bị muội than. Tia nhiên liệu được phun ra dưới dạng hình côn sau khi ra khỏi lỗ tia… Với áp lực phun khoảng (100 - 140 kG/cm 2 ) thì nó được dùng phổ biến ở các loại buồng đốt có ngăn cách.

● Kim phun đót kín lỗ tia hở

Hình 2.13 Đót kim kín lỗ tia hở.

Khác với kim phun lỗ tia kín ở kim phun lỗ tia hở, đầu đót kim không được bố trị lòi ra ngoài mà được khoan trực tiếp thẳng góc với mặt của đầu đót kim Áp lực phun của kim phun đót kín lỗ tia hở thường lớn hơn khoảng 170 kG/cm 2 b Nguyên lý hoạt động

Nhiên liệu được bơm cao áp bơm vào trong kim phun và được nằm tại bọng dầu dưới áp suất cao Khi áp lực dầu chưa thắng được lực nén lò xo thì van kim bị đè đóng lỗ tia.

Hình 2.14 Kim phun trong kỳ cung cấp nhiên liệu. Ởkỳ nạp, nhiên liệu dưới dạng áp suất cao tác dụng vào mặt côn lớn của van kim Khi áp suất dầu tăng lên tác dụng lên mặt côn lớn hơn lực nén của lò xo, van kim sẽ nhấc lên làm mở lỗ tia để phun nhiên liệu vào xilanh động cơ dưới dạng sương. Đến kỳ dứt phun, nhiên liệu được phun ra áp suất trong bọng dầu giảm xuống. Khi đó lực lò xo lớn hơn nén van kim đóng lỗ tia lại nhiên liệu không được phun vào xilanh.

Ta có thể tăng giảm áp suất phun nhiên liệu nhờ vào việc điều chỉnh các vít trên đỉnh kim phun Áp lực nén của lò xo càng lớn thì nhiên liệu được phun càng dài và càng sương.

Hình 2.15 Kim phun dứt phun.

2.5.1.3 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của kim phun đót hở

Loại này không có van kim đóng kín đầu đót kim Nghĩa là đường dẫn nhiên liệu trong kim phun luôn thông với buồng đốt Đây là nguyên nhân chính dẫn đến việc dễ bị nhỏ giọt và phun không sương khi ở tốc độ thấp.

2.5.2 Kim phun commonrail điện tử trong hệ thống Diesel

2.5.2.1 Kim phun điện tử BOSCH (CRI1)

CRI1 là kim phun thế hệ đầu tiên của BOSCH dùng trên động cơ ô tô du lịch. Ởthế hệ này, áp suất tối đa trên ống phân phối chỉ vào khoảng 1350 bar và thời gian đáp ứng còn tương đối chậm Mã kim phun thuộc loại CRI có dạng: 0 445 110 XXX và thường được khắc trên nắp cuộn điện.

Hình 2.16 Cấu tạo kim phun điện tử CRI1.

1.Cuộn điện với giắc kết nối 2 Vòng đệm điều chỉnh lực lò xo van. 3.Lò xo nén trục van 4 Vòng đệm khóa van điện từ và trục van. 5.Van điện từ 6 Lò xo hồi vị van điện từ.

7.Đai ốc 8 Dẫn hướng trục van.

9.Vòng đệm điều chỉnh độ nâng van bi 10 Trục van.

11 Bệ đỡ van bi 12 Van bi.

13 Đế van điều khiển 14 Pít-tông điều khiển.

15 Phớt giữ áp 16 Vòng đệm đỡ.

17 Vòng đệm điều khoảng cách lực 18 Thân kim phun từ tác dụng.

19 Chốt định vị 20 Vòng đệm điều chỉnh áp suất mở kim.

21 Lò xo van kim 22 Bộ phận đẩy.

25 Đai ốc chụp đót kim 26 Vòng đệm chặn.

27 Đường nhiên liệu hồi về 28 Ống nối cao áp

29 Vòng đệm sắt làm kín 30 Đường vào của nhiên liệu áp suất sao.

Hình 2.17 Mô phỏng trạng thái khi chưa phun (van bi đóng lỗ xả).

Giai đoạn chưa phun: Khi cuộn điện chưa được cấp điện, lực từ chưa sinh ra, van điện từ vẫn nằm ở vị trí của nó nên lực lò xo nén trục van sẽ tác dụng lên trục van và ép bệ đỡ van bi xuống làm van bi đóng kín lỗ xả phía trên van tiết lưu Nhiên liệu áp suất cao từ ống phân phối sẽ tích tụ ở buồng điều khiển bên trong van tiết lưu và áp suất tương tự cũng có ở buồng phân phối phía đót kim Tuy nhiên, do tiết diện mặt trên của pít-tông điều khiển lớn hơn tiết diện mặt dưới của van kim nên áp suất tác dụng lên mặt trên của pít-tông điều khiển sẽ lớn hơn và kết hợp với lực lò xo van kim ở vị trí đóng.

Giai đoạn bắt đầu phun: Khi cuộn điện được cấp điện, lực từ sinh ra lớn hơn lực lò xo nén sẽ hút van điện từ đi lên Van điện từ kết nối với trục van bởi vòng đệm khóa nên khi van điện từ đi lên thì trục van cũng dịch chuyển lên theo và làm cho bệ van bi cùng van bi nhấc lên Lúc này, lỗ xả được mở ra, nhiên liệu áp suất cao có thể chảy từ buồng điều khiển trở lại bình chứa.

Tuy nhiên, do tiết diện lỗ xả lớn hơn so với tiết diện lỗ nạp nên nhiên liệu xả về nhanh hơn nhiên liệu cấp tới làm cho áp suất nhiên liệu trong buồng điều khiển giảm xuống và thấp hơn áp suất nhiên liệu ở buồng phân phối Điều này làm giảm lực tác dụng lên pít-tông điều khiển, áp suất cao ở buồng phân phối đẩy van kim nhấc lên làm hở các lỗ tia phun và kim phun bắt đầu phun.

Khái quát bơm cao áp trên động cơ Diesel

Bơm cao áp là bộ phận chính của hệ thống nhiên liệu trên động cơ Diesel. Bơm cao áp phải luôn hoạt động với độ chính xác rất cao, ổn định ít hư hỏng và không bị sai lệch Vì vậy cấu tạo các chi tiết bên trong bơm phải được chế tạo thật kĩ lưỡng, chất liệu có khả năng chống chịu cao, ít hao mòn và với độ chính xác cao.

2.6.1.1 Công dụng bơm cao áp PF

- Vận chuyển dầu từ thùng nhiên liệu.

- Tạo ra nhiên liệu với áp suất lớn 360 KG/cm2.

- Đưa dầu đến kim phun đúng thời điểm yêu cầu.

- Luôn đảm bảo lượng nhiên liệu cho đông cơ tùy theo tình trạng hoạt động.

2.6.1.2 Cấu tạo bơm cao áp PF

Hình 2.23 Cấu tạo bơm cao áp PF.

1 Lò xo van cao áp 2 Ống nối

3 Van cao áp 4 Xy lanh

9 Cửa sổ cân bơm 10 Mặt bích

13 Vít xả gió 14 Ống cao áp

● Đặc điểm cấu tạo của một số chi tiết:

Van cao áp: Khi áp suất nhiên liệu thắng lực của lò xo, van nhất lên cho nhiên liệu đi vào kim phun Khi dứt phun áp suất hạ xuống thấp lơn lực lò xo, lo xo ép van cao áp đóng lại.

Hình 2.24 Các loại van cao áp.

1 Piston giảm áp 2 Dầu cao áp 3 Bệ van A: Loại có piston giảm áp B: Loại 2 van bi.

- Xilanh bơm: Tùy loại bơm mà cấu tạo của nó sẽ có 1 hoặc 2 lỗ, lỗ dầu ra ở phía vít chặn xy lanh, vít chặn xilanh ngoài nhiệm vụ định vị xilanh còn có nhiệm vụ chịu sức tác dụng của áp lực dầu xả lúc dứt phun để tránh xói mòn vỏ bơm.

- Piston bơm: Có một vạt xéo để phân bổ lượng nhiên liệu.

- Vòng răng và bánh răng: Nắm vai trò điều chỉnh lượng nhiên liệu đưa đến kim phun sao cho phù hợp Có dấu kí hiệu trên hai chi tiết cần chú ý khi lắp ráp.

2.6.1.3 Nguyên lý hoạt động bơm cao áp PF

Nguyên lý hoạt động của bơm cao áp PF được chia thành ba giai đoạn: Nạp nhiên liệu, khởi phun và dứt phun.

Hình 2.25 Nguyên lý làm việc của bơm.

A Nạp dầu B Nén dầu khởi phun C Phun D Dứt phun E Tắt máy

Kỳ 1- Nạp nhiên liệu: Khi động cơ hoạt động, piston của bơm đi xuống điểm chết dưới nhiên liệu được phun vào xilanh bơm đồng thời hai lỗ dầu vào và đầu ra.

Kỳ 2 - Khởi phun: Đến kỳ phun nhiên liệu, cốt cam dẫn động đưa piston di chuyển lên ép nhiên liệu Khi piston bắt đầu đóng kín 2 lỗ dầu thì xilanh sẽ kín và bắt đầu nén nhiên liệu lại Khi áp suất dầu tăng lớn hơn lực nén của lò xo van cao áp, van cao áp nhất lên, nhiên liệu đi vào kim phun để phun vào xilanh động cơ.

Kỳ 3 – Dứt phun: Khi vạt xéo bắt đầu trùng với lỗ xả, dầu sẽ tràn xuống từ từ khoan dầu và tràn ra ngoài.

2.6.1.4 Nguyên lý thay đổi lưu lượng nhiên liệu

Hình 2.26 Nguyên lý hoạt động thay đổi lưu lượng nhiên liệu.

Muốn thay đổi lưu lượng dầu ta thay đổi rãnh của piston để phù hợp với các chế độ hoạt động.

Khi ta xoay piston qua trái cạnh xiên sẽ mở trễ lỗ thoát dầu, nhiên liệu bơm đi nhiều, vận tốc trục khuỷu động cơ tăng.

Khi ta xoay piston qua phải cạnh xiên sẽ mở sớm lỗ thoát dầu, nhiên liệu bơm đi ít, vận tốc trục khuỷu động cơ giảm.

Khi rãnh piston trung với lỗ xả dầu thì nhiên liệu sẽ tràn ra ngoài làm cho động cơ ngưng hoạt động.

2.6.2.1 Công dụng bơm cao áp PE

- Nén nhiên liệu lên áp lực cao (từ 360 kG/cm2) đưa đến kim phun đúng thời điểm và phù hợp với thứ tự kỳ nổ của động cơ.

- Phân phối lưu lượng đồng đều cho các xilanh và tuỳ theo yêu cầu hoạt động của động cơ.

2.6.2.2 Cấu tạo bơm cao áp PE

Bơm cao áp PE được kết hợp từ nhiều bơm PF với nhau tạo thành.

Cấu tạo bao gồm các chi tiết sau:

Một thân bơm: Được chế tạo từ chất liệu hợp kim nhôm Trên thân sẽ có các lỗ để gắn các ống dầu, thanh răng, vít, … Thân được chia làm ba phần như sau:

Phần trên: Khoang lưu trữ nhiên liệu thông các xilanh với nhau Các vít kìm xilanh ở lỗ nhiên liệu ra của xilanh Một van an toàn có chức năng điều chỉnh áp lực nhiên liệu trước khi đưa vào các xilanh

Phần giữa: Bên trong chứa các cặp piston xilanh tương ứng với số xilanh của động cơ, các vòng răng và thanh răng điều khiển Trên vòng răng có vít siết để có thể điều chỉnh vị trí tương đối của piston và xilanh.

Hình 2.27 Cấu tạo bơm cao áp PE.

1.Lò xo cao áp 2 Van cao áp 3 Đường dầu vào

4.Piston bơm 5 Lò xo piston 6 Chén chặn lò xo

7.Bộ con lăn 8 Cam 9 Thanh răng

Phần dưới: Ở phần này, có các cốt bơm hai đầu của nó được đặt quay trơn trên hai bạc đạn ở nắp đậy cốt bơm Số xilanh động cơ bằng số bướu cam có ở trên xilanh động cơ Cam của bơm là cam có trục sai tâm Bơm tiếp vận được lắp ở hông bơm Cốt bơm có hai đầu một đầu được lắp với hai quả tạ cùng với các chi tiết của bộ điều tốc, đầu kia được lắp với trục truyền động bằng khớp nối.

Hình 2.28 Cấu tạo chi tiết bơm cao áp PE.

1.Rắc co dầu vào 2.Van cao áp

5.Chén chận lò xo 6.Lò xo

Trên xilanh là bệ van cao áp, van cao áp, lò xo và trên cùng là ốc lục giác dẫn nhiên liệu đến kim phun.

2.6.2.3 Nguyên lý hoạt động bơm cao áp PE

Khi động cơ được khởi động, cốt bơm quay dẫn động bơm tiếp vận quay Tạo lực hút dầu đã được lọc sạch đến khoang chứa nhiên liệu ở thân bơm Một lượng nhỏ thông qua van an toàn trở về thùng.

Nạp nhiên liệu: Piston bơm ở ĐCD, dầu được nạp vào xilanh từ hai lỗ.

Hình 2.29 Nguyên lý hoạt động bơm cao áp PE.

A Nạp nhiên liệu B Khởi sự phun C Phun D Dứt phun E Tắt máy

Khởi sự bơm: Cốt bơm đẩy piston đi lên hướng đến ĐCT ép nhiên liệu Khi piston che kín lỗ dầu thì áp suất bên trong xilanh tăng cao, đến khi thắng lực ép của lò xo lên van cao áp, lúc này van nhất lên nhiên liệu từ xilanh được đưa đến kim phun và phun vào bên trong buồng đốt.

Chấm dứt bơm nhiên liệu: Khi vạt xéo dưới của piston vừa hé mở lỗ xả, dầu sẽ đi ra hạ áp suất nhiên liệu Đóng van cao áp không cho nhiên liệu đi qua kim phun.

Nếu ta muốn tắt máy thì ta thực hiện thao tác kéo cần tắt máy, thao tác này làm cho rãnh của piston trung với lỗ dầu, dầu tràn ra lỗ xả nên áp suất hạ xuống thấp đột ngột, đóng van cao áp.

2.6.2.4 Nguyên lý thay đổi lưu lượng nhiên liệu

Hình 2.30 Nguyên lý thay đổi lưu lượng nhiên liệu. Để tăng giảm lưu lượng nhiên liệu cũng như tốc độ, ta di chuyển thanh răng để xoay piston nhờ sự kết nối các tai răng của vòng răng và thanh răng, từ đó xoay rãnh của piston Vạt càng xéo thì thời gian nạp càng lâu dẫn đến nhiên liệu nạp vào càng nhiều, do thời gian vạt chạm lỗ là lâu hơn nên tăng lưu lượng nhiên liệu nạp Nếu rãnh đứng ngang vị trí lỗ dầu xả thì nhiên liệu sẽ không có áp suất động cơ ngưng hoạt động.

Bơm cao áp điều khiển bằng điện tử trên động cơ Diesel

2.7.1 Bơm PE điều khiển bằng điện tử a Cấu tạo Ởbơm PE điều khiển bằng điện tử các cảm biến sẽ được lắp ở các vị trí nhất định trên động cơ Các cảm biến sẽ có chức năng gửi tín hiệu về ECU để có thể thay đổi vị trí các thanh răng sao cho phù hợp với tin hiệu điện từ mà nó nhận được.

Hình 2.48 Cấu tạo bơm cao áp PE điều khiển bằng điện tử. b Nguyên lý hoạt động

Khi động cơ được khởi động, tải trọng sẽ thay đổi liên tục Nếu thanh răng không di chuyển sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến số vòng quay của động cơ Làm cho động cơ hoạt động ở tình trang không có lợi.

2.7.2 Bơm VE điều khiển về hệ thống điện tử a Cấu tạo bơm VE điều khiển bằng điện tử

Bơm VE điều khiển bằng điện tử có cấu tạo gần giống như bơm VE thông thường Nó sẽ thay đổi bộ điều tốc ly tâm bằng một cơ chế được điều khiển bằng ga điện từ Còn bộ phun dầu sớm cũng sẽ được lắp đặt thêm một van điện từ để điều khiển.

Hình 2.49 Bơm cao áp với cơ cấu điều khiển ga bằng điện từ.

4 Bộ điều khiển phun sớm.

5.Cam đĩa. b Nguyên lý hoạt động

7 Van điện từ điều khiển phun sớm.

11.Van điện từ cắt nhiên liệu.

14 Chốt điều khiển quả ga.

Giống như các loại VE thông thường Thì bơm VE điều khiển bằng cơ cấu điều ga điện từ có khả năng rà soát tốc độ tối đa của động cơ để thay đổi tốc độ động cơ không cho chạy quá tốc độ và đảm bảo tốc độ ổn định khi chạy không tải. Nguyên lý là sử dụng 1 van TCV để thực hiện điều khiển phun sớm khi bật khóa điện ON, van điện từ cắt nhiên liệu và mở đường dầu từ khoang bơm đến khoang xilanh Bơm tiếp vận hút nhiên liệu đến khoang bơm Trong hành trình đi xuống của piston, ở đầu piston trùng với cửa nạp thì dầu có áp suất thấp từ khoang bơm được đưa vào khoang xilanh.

Khi đó dầu trong khoang xylanh bị ép tạo ra áp suất Trong hành trình tiếp theo quá trình nạp nén và phun nhiên liệu cũng được thực hiện tương tự như ở một xilanh khác của động cơ Việc này được thực hiện nhờ một lỗ trích giữa piston bơm (gọi là cửa chia dầu) và đầu chia của bơm.

Hình 2.50 Bơm tiếp vận và van điều chỉnh. c Cơ cấu điều khiển ga điện từ

Khi ECU nhận được tín hiệu sẽ gửi xung đến cuộn dây, cuộn dây có điện sinh ra từ trường làm cho trống lớn xoay, trống lớn xoay kéo theo trống nhỏ làm cho chốt lệch tâm gạt quả ga trên piston hành trị của bơm bị thay đổi Ở trống lớn có 1 lò xo hồi vị được một trên một trụ lệch tâm so với trống nhỏ.

Khi người lái đạp bàn đạp ga và thông qua cảm biến chân ga gửi tín hiệu về ECU, ECU tạo ra xung gửi đến cuộn dây của cơ cấu điều ga tạo nên từ trường tác động vào trống lớn làm cho trống lớn xoay một góc, kéo theo trống nhỏ cũng bị xoay đi một góc Khi đó chốt lệch tâm trên trống nhỏ sẽ gạt quả ga tiến lên hay lùi lại để điều chỉnh lượng nhiên liệu phun.

Hình 2.51 Cơ cấu điều ga bằng điện từ.

1 Trống lớn 3 Trống nhỏ 6 Piston bơm cao áp

2 Lò xo hồi vị 4 Cuộn hút. của trống lớn 5 Khâu định lượng.

2.7.3 Bơm VE điều khiển bằng điện tử có một piston hướng trục a Cấu tạo

Loại bơm VE - EDC này bao gồm: Bơm sơ cấp, trục bơm, khớp chữ thập, dẫn động cam, vành cam lăn, con lăn, piston, xilanh, cơ cấu điều khiển phun sớm, van xả áp và van điều khiển phun sớm, cảm biến tốc độ, cảm biến nhiệt độ, các điện trở hiệu chỉnh…

Hình 2.52 Cấu tạo bơm VE điều khiển bằng điện tử hướng trục.

Bơm VE điện tử kiểu mới một piston hướng trục do không có bộ điều tốc nên để điều khiển lượng nhiên liệu phun thì bơm sử dụng một van xả áp thông với khoang xylanh. b Hoạt động

Khi động cơ được kích hoạt sẽ có một bơm cánh gạt hoạt động tạo ra lực hút, hút dầu từ thùng chứa thông qua các lọc Sau đó được bơm vào khoang bơm của bơm cao áp và được nén đến áp suất nhất định khoảng 2-7 (kG/cm 2 ) Áp suất này được gọi là áp suất sơ cấp ta gọi là P Nhiên liệu có áp suất P này được chờ sẵn tại của nạp của, chờ ở đó cho đến khi được thông với lỗ nạp của piston Khi đó dầu đưa vào khoan của xilanh và được piston nén tạo ra áp suất cao Khi piston tiếp tục quay và di chuyển tịnh tiến làm lỗ phân phối trùng với lỗ ra của một kim phun Áp suất này thắng lực của nén của lò xo van cao áp và đi đến kim phun và phun vào buồng đốt Khí đó áp suất khoang bị mất đi và quay lại chu kì của nó.

Hình 2.53 Sơ đồ nguyên lý hoạt động bơm VE hướng trục.

2.7.3.1 Van SPV thông thường a Cấu tạo

Loại này dùng cho bơm một piston hướng trục Cuộn dây được ECU điều khiển bằng điện áp để tạo ra từ trường Sẽ có một lỗ nhỏ ở van chính để áp suất từ khoang xi lanh và khoang của van chính được cân bằng Van có gắn 1 lò xo để có thể mở đường dầu hồi về khoang của bơm cao áp.

Hình 2.54 Cấu tạo van SPV loại thông thường. b Hoạt động của van SPV

Quá trình nạp : Khi cuộn dây được cấp điện từ trường trong cuộn dây được tạo ra Van điều khiển bị từ trường đẩy xuống đóng chặt lỗ xả dầu phía trên van chính Đồng thời piston đi đến BDC mở ống phân phối để nhiên liệu vào xilanh.

Hình 2.55 Quá trình nạp nhiên liệu Quá trình phun: Quá trình này van điều khiển vẫn giữ nguyên Piston đi đên

TDC nén nhiên liệu tạo ra áp suất Áp suất này thắng được lực lò xo van phân phối. Nhiên liệu đi qua van phân phối và đi đến các kim phun Tùy thời gian mà tín hiệu gửi đến mà van điều khiển được lưu lượng phun một cách phù hợp.

Hình 2.56 Quá trình phun nhiên liệu.

Quá trình kết thúc phun: Đến khi cần kết thúc quá trình phun thì tín hiệu từ

ECU sẽ cắt điện cuộn dây của van điều khiển từ trường, cuộn dây nhờ lò xo sẽ đẩy van điều khiển đi lên Lúc này áp suất bên trong buồng van chính sẽ giảm, van chính bị đẩy lên và dầu được xả về khoang bơm và kết thúc quá trình phun.

Hình 2.57 Quá trình kết thúc phun nhiên liệu.

2.7.3.2 Van TCV trên bơm cao áp PE- EDC a Cấu tạo van TCV trên bơm cao áp PE- EDC

Hình 2.58 Sơ đồ cấu tạo bộ phun dầu sớm tự động.

1 Van TCV 2 Piston bộ định thời 3 Vành con lăn.

Van TCV được lắp đặt bên hông của bơm cao áp Trên một mặt của piston bơm có một lỗ nhiên liệu vào và một lỗ nhiên liệu đến van TCV, bên phía mặt còn lại của piston bơm là một lò xo và một lỗ nhiên liệu từ van TCV đến Một chốt trượt và một chốt dẫn động nối piston với vòng lăn.

Hình 2.59 Cấu tạo van TCV.

2 Lõi stator 4 Lõi chuyển động b Nguyên lý hoạt động của van TCV

BĂNG THỬ KIM PHUN TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL

Băng thử kim phun cơ khí trên động cơ Diesel

3.1.1 Cấu tạo băng thử kim phun cơ khí

Cấu tạo băng thử kim phun cơ khí bao gồm:

- Đồng hồ đo áp suất (áp kế).

Hình 3.1 Băng thử kim phun cơ khí.

3.1.2 Nguyên lý hoạt động băng thử kim phun cơ khí

Bình dầu cung cấp dầu cho bơm cao áp Đóng van cao áp dẫn đến đồng hồ áp suất, khi đó nhấn cần bơm tay áp suất dầu trong bơm cao áp sẽ tăng lên Khi đó, dầu áp suất cao sẽ cung cấp áp suất cho kim phun và phun dầu ra khỏi đót kim của kim phun.

3.1.3 Quy trình vận hành băng thử

3.1.3.1 Kiểm tra tình trạng phun dầu

Quá trình kiểm tra tình trạng phun dầu của kim phun cơ khí có 4 bước:

- Điều chỉnh khóa chặt van cao áp dẫn đến đồng hồ áp lực.

- Tạo áp suất dầu bằng cách nhấn cần bơm để dầu được phun ra.

- Quan sát số lỗ tia của kim phun có đủ không.

- Quan sát góc độ phun dầu.

Hình 3.2 Hình vẽ mô phỏng băng thử.

3.1.3.2 Kiểm tra và điều chỉnh áp lực thoát

- Nhấn cần bơm tay cho đến khi dầu được phun ra khỏi đót kim.

- Quan sát và đọc áp lực dầu lớn nhất trên đồng hồ đo áp suất, sau đó tiến hành so sánh với áp suất quy định của nhà sản xuất tương ứng là kim phun đót kín là 100 – 140 kg/cm2, đót kín lỗ tia hở là 175 kg/cm2.

- Nếu thấp hoặc cao hơn ta văn vít điều chỉnh trên đầu kim phun sao cho hợp lý nhất.

3.1.3.3 Kiểm tra kim có bị nhễu trước áp lực thoát.

- Ấn cần bơm tay cho áp lực lên khoảng 4-5 kg/cm 2 dưới áp lực thoát.

- Ở áp suất này dầu không được rỉ ra ở đót kim.

- Nếu có dầu rỉ ra là mặt côn ở van kim và đốt không kín.

- Nếu rỉ ra ở khâu nối là do vặn ốc chưa đúng áp lực, mặt tiếp xúc không tốt.

3.1.3.4 Kiểm tra kim nhiễu sau áp lực thoát

- Dùng giấy khô lau khô và làm sạch đầu đót kim.

- Ấn mạnh cần bơm tay cho dầu phun ra ở đót kín.

- Nếu kim khô là tốt.

- Nếu ướt là kim bị nhiễu sau lực thoát.

Băng thử CRDI – 100

3.2.1 Công dụng của băng thử

- Kiểm tra các loại kim phun khác nhau (Bosch, Delphi, Denso and Piezo).

- Kiểm tra mỗi kim phun ở mỗi thời gian cụ thể.

- Kiểm tra kim phun cho xe có tải trọng lớn (nhỏ hơn 25 tấn)

- Giám sát mô hình phun cũng như kiểm tra kim phun và rò rỉ.

- Kiểm tra ở nhiều chế độ khác nhau: chế độ áp suất thấp, trung bình, cao và chế độ thử nghiệm.

- Áp suất làm việc: 100  1350 bar, có thể lên đến 1600 bar

- Giá trị thử nghiệm có thể thiết lập riêng biệt.

- Áp suất đường ống rail được điều chỉnh nhờ các cảm biến, nhờ vậy áp suất ống chính xác như áp suất của động cơ.

3.2.2 Cấu tạo của băng thử Băng thử CRDI – 100

Băng thử CRDI – 100 có các bộ phận chính:

1 Ống chứa dầu: ống bên trái chứa lượng dầu phun và bên phải chứa dầu hồi.

2 Bảng điều khiển: Thiết lập các thông số phun.

3 Khu vực lắp kim phun.

Hình 3.3 Các bộ phận trên băng thử.

Hình 3.4 Chi tiết bên trong băng thử.

4 Quạt tản nhiệt: Giải nhiệt cho các bộ phận làm việc bên trong để tránh quá nhiệt.

5 Bộ điều khiển: Điều khiển hoạt động cho các bộ phận của băng thử

6 Motor điện: Dẫn động bơm cao áp.

7 Bơm cao áp: Bơm nhiên liệu áp suất cao vào ống phân phối.

8 Thùng chứa: Chứa dầu thử nghiệm.

9 Bơm tiếp vận: Bơm nhiên liệu từ thùng nhiên liệu và cấp đến cho bơm cao áp.

10 Ống phân phối: Chứa nhiên liệu áp suất cao từ bơm cao áp và cấp cho kim phun.

Hình 3.5 Khu vực lắp đặt kim phun.

- Ống dẫn dầu hồi từ kim phun về ống chứa dầu hồi.

- Giắc điện của băng thử.

- Ống dẫn dầu cao áp từ ống phân phối cấp đến cho kim phun.

- Núm vặn cố định kim phun.

- Cốc phun: Lượng phun từ kim phun sẽ được dẫn tới ống chứa dầu phun.

Hình 3.6 Van điều chỉnh áp suất và đồng hồ đo áp suất dầu dùng cho kim phun Piezo.

Hình 3.7 Bảng điều khiển của băng thử CRDI – 100.

Bảng 3.1 Bảng chú thích các nút điều khiển trên bảng điều khiển.

2 Bosch Kiểm tra kim phun của Bosch

3 Delphi Kiểm tra kim phun của Delphi

4 Piezo Kiểm tra kim phun của Piezo

5 24V Injector Kiểm tra kim phun của Denso hoặc xe thương mại lớn

6 Low(bar) Kiểm tra ở áp suất thấp 250bar

7 Middle(bar) Kiểm tra ở áp suất trung bình 800bar

8 Pilot Kiểm tra ở chế độ không tải

9 High(bar) Kiểm tra ở áp suất cao 1350bar

10 Store Dùng để lưu dữ liệu sau khi cài đặt hệ thống

11 Injector rpm Kiểm tra ở 500/1000 vòng/phút

12 Injector start Dùng để bắt đầu quá trình kiểm tra

13 Low motor Dùng để khởi động bơm áp suất thấp

14 High motor Dùng để khởi động bơm áp suất cao

Dùng để di chuyển xylanh bên trong cốc phun lên

(đảm bảo kim phun được lắp chính xác)

16 Rail pressure Áp suất thực tế đường ống rail trong quá trình kiểm

17 Set-up pressure Dùng để cài đặt áp suất đường ống rail

18 Injector pulse Thời gian kim phun phun một lần

19 Counter Bộ đếm thời gian

20 Temperature Hiển thị nhiệt độ của dầu thử (quạt làm mát sẽ hoạt động khi nhiệt độ cao hơn 36 o C)

3.2.3 Nguyên lý hoạt động của băng thử CRDI – 100.

Băng thử CRDI-100 hoạt động theo cơ chế của một hệ thống Diesel hoàn chỉnh Tuy nhiên, nhiên liệu sẽ được dừng ở kim phun để đưa về ống dầu để đo lượng dầu hồi về và lượng dầu phun ra Tốc độ quay của bơm cao áp sẽ được điều chỉnh nhờ bản điều khiển Người vận hành sẽ điều chỉnh theo đúng chế độ phun cần kiểm tra. Đường đi của nhiên liệu: Nhiên liệu từ thùng chứa được một bơm điện (bơm tiếp vận) bơm lên chờ sẵn ở bơm cao áp Khi bơm cao áp được hoạt động, nhiên liệu thông qua áp lực của bơm lên ống cao áp vào kim phun, từ kim phun nhiên liệu sẽ đi theo hai đường Một về ống đo lượng dầu hồi về và một ống đo lượng dầu phun Sau đó được đưa đổ về thùng dầu sau khi hoàn thành quy trình kiểm tra.

Hình 3.8 Sơ đồ mạch dầu trên băng thử.

Nguyên lý hoạt động: Băng thử CRDI-100 hoạt động theo cơ chế của một hệ thống Diesel hoàn chỉnh Tuy nhiên, nhiên liệu sẽ được dừng ở kim phun để đưa về ống dầu để đo lượng dầu hồi về và lượng dầu phun ra Tốc độ quay của bơm cao áp sẽ được điều chỉnh nhờ bản điều khiển Người vận hành sẽ điều chỉnh theo đúng chế độ phun cần kiểm tra.

3.2.4 Quy trình vận hành băng thử Common Rail Injector Tester CRDI-100 Bước 1: Lắp đặt và cài đặt trước khi kiểm tra kim phun

- Cho 5-8l dầu thử vào thùng chứa.

- Chuẩn bị nguồn AC 220V một pha và nối đất.

- Chuẩn bị khí nén hơn 6kgf/cm2 và gắn cáp kết nối.

Bước 2: Lắp đặt kim phun

- Lắp kim phun vào gá trên cốc phun: Trước tiên, ta ấn nút Power trên bảng điều khiển để khởi động băng thử Sau đó, ấn nút Up/Down để xi lanh bên trong cốc phun hạ xuống Ta lắp kim phun vào gá trên cốc phun sao cho phần đầu của đót kim vào khoảng 1 nửa xi lanh bên trong cốc rồi siết núm xoay để giữ chặt kim phun (nếu thân kim phun nhỏ thì cần chêm thêm để cố định thân kim) Cuối cùng, ta ấn nút Up/Down thêm lần nữa để xi lanh bên trong cốc phun nâng lên bịt kín đót kim để lượng nhiên liệu khi phun từ các lỗ tia phun được đo chính xác.

Hình 3.9 Lắp kim phun vào gá trên cốc phun.

Bước 3: Kết nối các đường ống dầu và giắc điện

- Lắp đường ống dẫn dầu hồi về từ kim phun đến ống chứa dầu hổi.

Hình 3.10 Lắp đường dầu hồi về.

Bước 4: Kết nối đường ống dầu cao áp

-Kết nối đường ống dầu cao áp từ ống phân phối tới đường dầu vào của kim phun Sau đó, dùng cờ lê với kích thước phù hợp (thường là cờ lê 17 mm và 19 mm) để siết chặt đai ốc kết nối ống dầu cao áp và đường dầu vào của kim phun để tránh xảy ra rò rỉ làm mất áp cũng như ảnh hưởng đến kết quả đo.

-Tiếp theo, ta chọn giắc điện phù hợp với kim phun của hãng đó là lắp vào giắc kết nối của kim phun Với kim phun điện từ là cổng phía trên của bảng điều khiển và cổng phía dưới dành cho kim phun Piezo Cuối cùng là đóng nắp bảo vệ lại.

Bước 5: Tiến hành kiểm tra

-Tiến hành chọn hãng kim phun cần kiểm tra bằng cách ấn vào nút có tên các hãng gồm: BOSCH, DELPHI, 24V/Inj (DENSO) và Piezo Hãng kim phun nào được chọn thì đèn LED tương ứng sẽ sáng Ở đây, ta chọn kim phun BOSCH để kiểm tra.

Hình 3.11 Chọn nhà sản xuất kim phun.

Bước 6: Chọn chế độ cần kiểm tra

-Chế độ tải cao (High), tải trung bình (Middle), tải thấp (Low) và phun mồi (Pilot) Mỗi chế độ tải sẽ có các mức áp suất (Set up Press), thời gian phun (Inj/Pulse) và số lần phun (Counter) mặc định Tuy nhiên, ta có thể thay đổi các thông số này bằng các ấn nút bên phải mỗi thông số và vặn núm xoay để tăng hoặc giảm các giá trị đó rồi ấn Store để lưu trữ giá trị đã thay đổi.

- Hình 3.12 Bảng điện điều khiển.

Hình 3.13 Nút xoay thay đổi trị số.

-Đầu tiên, ta kiểm tra ở chế độ tải thấp (Low) thì ta thấy đèn LED sáng (hình 4.37) Ở chế độ này, ỏp suất mặc định là 250 bar, thời gian 1 lần phun là 750 às và số lần phun là 1000 lần

Hình 3.14 Hiển thị thông số ở chế độ tải thấp.

-Ngoài ra, ta thấy đèn LED Inj rpm cũng sáng Điều này chứng bỏ bơm sẽ quay ở tốc độ 1000 vòng/phút Đèn tắt thì bơm sẽ quay ở 500 vòng/phút Tiếp theo, ta chọn Low Motor để kích hoạt bơm hút nhiên liệu hoạt động để cấp nhiên liệu cho bơm cao áp.

-Kế tiếp, ta chọn High Motor để kích hoạt bơm cao áp hoạt động và tạo áp suất cao cấp đến ống phân phối Ta chờ bơm cao áp hoạt động một lúc để giá trị áp suất trong ống phân phối hiển thị ở Rail Press bằng với giá trị hiển thị ở Setup Press. Lúc này, ta chọn Inj/Start để bắt đầu quá trình kiểm tra Kim phun sẽ phun và giá trị số lần phun sẽ giảm dần cho tới khi bằng 0 thì quá trình kiểm tra hoàn tất.

Hình 3.15 Hiển thị thông số ở chế độ tải cao.

Hình 3.16 Hiển thị thông số ở chế độ phun mồi.

-Sau khi băng thử đã chạy xong, ta ấn High Motor trước rồi ấn Low Motor để dừng hoạt động của 2 bơm Tiến hành quan sát lượng dầu phun và lượng dầu hồi về ởcác ống chứa dầu Ống bên trái là lượng dầu phun và ống bên phải là lượng dầu hồi về từ kim phun Trên các ống này được chia vạch thể tích rõ ràng với đơn vị là

CC Ta dựa vào đó là đọc được kết quả lượng dầu phun và dầu hồi ở chế độ Low và so sánh kết quả với tài liệu.

Bước 7: Kiểm tra kết quả

-Dựa vào kết quả kiểm tra lượng dầu trên băng thử, ta thấy lượng dầu hồi về quá nhiều Điều này chứng tỏ một số chi tiết trong kim phun có vấn đề như: bị mài mòn, biến dạng, trầy xước hay nứt vỡ dẫn đến các khoảng cách trong kim phun không còn được đảm bảo như ban đầu Ngoài ra, lượng dầu hồi nhiều có thể gây quá nhiệt cho kim phun do dầu áp cao tạo áp lực các chi tiết bên trong sinh ra nhiệt, lâu ngày sẽ dễ xảy ra cháy nổ và đồng thời làm tiêu hao nhiên liệu.

-Bên cạnh đó, ta thấy lượng dầu phun ở các chế độ cũng chưa đạt so với yêu cầu Điều này sẽ làm giảm công suất của động cơ do lượng phun quá ít dẫn đến khi đạp ga xe chạy không bốc, ghì máy…

-Vì vậy, ta cần tháo rã các chi tiết của kim phun ra để vệ sinh lại, quan sát các chi tiết xem chi tiết nào nên thay, chi tiết nào vẫn còn sử dụng được.

Hình 3.17 Lượng dầu phun và lượng dầu hồi về ở chế độ tải trung bình, tải cao và tải thấp.

Bảng 3.2 Bảng số liệu của Kim phun Bosch cũ

NO re s) quantit Quantity(c er Model Noet

Bảng 3.3 Bảng số liệu bosch mới

NO Pressure Pulse(us) Injection Leakage Counte Model Noet

Bảng 3.4 Bảng số liệu kim phun Dephil

NO Pulse(us) Quantity Counter Model Noet

3.2.5 Bảo dưỡng và sửa chửa băng thử

Bảng 3.5 Sửa chữa hư hỏng CDI-100R

STT Hư hỏng Nguyên nhân Phương pháp khắc phục

1 Các khớp nối Sử dụng lâu ngày các phốt Thay mới dầu bị hở dầu bị nở

2 Đường ống dẫn Nhiệt độ dầu cao, gây Thay mới dầu bị mục giảm tuổi thọ của ống

3 Hệ thống bị lọt Các khớp nối, các van các Kiểm tra siết các khớp nối gió vào các bị hư hỏng hoặc hở đường dầu, tiến hành xả đường ống gió

Quá trình phun Làm sạch đường ống , kiểm

Vòi phun bị tắt, bị vật cản tra làm việc nhưng

4 không có dầu không cung cấp dầu đến lại lọc nhiên liệu của đường kim cung cung cấp cấp dầu

Dầu diesel chất lượng Thay đổi dầu cung cấp Quá trình phun thấp, bị ô nhiễm các vật Thay đổi lọc nhiên liệu bên

5 không làm việc thể lạ, lọc nhiên liệu bịô nhiễm trong thiết bị

Không có dầu Không có khí cung cấp Kiểm tra rò rỉ

Không thể lưu Nút Store không thể nhấn sau khi cài đặt hoặc nhấn Liên hệ với nhà sản xuất

7 giá trị đã cài không hoạt động đặt

Băng thử Common Rail Test Bench CR-NT815

Hình 3.18 Băng thử Commonrail CR-NT 815.

3.3.1 Công dụng và đặc điểm của Băng thử Common Rail CR-NT815

Máy tính công nghiệp điều khiển hoạt động chính xác cao, tự động đo mức phân phối và hiển thị trên máy tính, kiểm tra độ kín của kim phun, kiểm tra lượng nhiên liệu được bơm và trả lại trong các điều kiện làm việc khác nhau: nạp đầy, chạy không tải, bơm thử nghiệm Được trang bị cảm biến BOSCH ban đầu để giám sát việc cung cấp nhiên liệu, đánh giá chức năng duy nhất và toàn bộ của kim phun. Máy tính công nghiệp hóa với hệ thống linux XP và màn hình 19’LCD, hệ thống xử lý được nhân bản hóa để cho phép vận hành dễ dàng Dữ liệu có thể được thêm bởi người dùng, được in và lưu trên màn hình LCD.

Hoàn toàn tự động phát hiện common rail pump, thể tích phun, thể tích hồi lưu, áp suất buồng bơm, áp suất cấp dầu, hiệu suất buồng kín, hiệu suất của đơn vị đo ZME và DRV, theo dữ liệu ban đầu, đánh giá xem chỉ số duy nhất và tài sản tổng thể có đủ điều kiện hay không.

Tự bảo vệ: quá nhiệt, sương mù dầu, áp suất quá mức, lượng dầu không đủ đều được báo bằng đèn báo để tránh mọi tai nạn.

Bàn thử nghiệm phổ biến nhỏ gọn và đồ gá khác nhau cho các máy bơm khác nhau, được sử dụng cùng nhau để bảo trì hiệu quả.

-Kiểm tra bơm: đo thể tích nạp và trở lại, áp suất buồng bơm, áp suất nạp, kiểm tra hiệu suất bịt kín và các chức năng của van ZME.

-Kiểm tra đầu phun: đo lượng nhiên liệu được bơm và thể tích trở lại trong trạng thái nạp đầy, không tải, trước khi bơm và phát xạ.

-Kiểm tra hiệu suất niêm phong của kim phun.

-Kiểm tra van điện từ.

-Làm sạch kim phun và bơm trước khi thử nghiệm - Làm sạch ZME riêng.

-Kiểm tra 6 kim phun dầu trong một thiết lập.

-Người dùng có thể tự thêm và chỉnh sửa dữ liệu.

-Lưu và in kết quả kiểm tra & thông tin khách hàng.

-Hỗ trợ nâng cấp phần mềm.

Cấu tạo của băng thử gồm 3 khu vực làm việc chính: Bàn thử hệ thống, máy tính điều khiển và hệ thống cung cấp nhiên liệu. a Bàn thử hệ thống

Hình 3.19 Bàn thử hệ thống Common Rail của băng thử Common Rail CR-NT

 Bàn thử của hệ thống gồm:

Bơm cao áp: Tăng áp suất nhiên liệu cung cấp cho kim phun ở nhiều chế độ Được điều chỉnh bằng điện tử.

 Các giắc cấm dầu của kim phun: Gồm 6 giắc dầu hồi về và 1 giắc clean và 1 giắc kim phun.

Hình 3.21 Các giắc cắm dầu.

 Ống dầu của bơm áp: Điều chỉnh đường đi của nhiên liệu được cung cấp từ bơm tiếp vận phù hợp với đường đi nhiên liệu của từng loại bơm cao áp.

-Return : Nhiên liệu hồi về thùng nhiên liệu

-Fuel Feeding : Nhiên liệu được cung cấp cho ống rail

-Fuel Output : Nhiên liệu đi ra khỏi bơm cao áp

-Fuel Input : Nhiên liệu đi vào bơm

Hình 3.22 Các đường đi của nhiên liệu.

 Cụm cố định kim phun và cốc phun: Cố định kim phun chắc chắn trên thanh đỡ, có các khớp cố định phù hợp với từng loại kim phun Cốc phun dẫn nhiên liệu về đường ống injector để đo được lượng nhiên liệu phun.

Hình 3.23 Cụm cố định kim phun và cốc phun. b Hệ thống cung cấp nhiên liệu

Hình 3.24 Hệ thống cung cấp nhiên liệu.

- Lọc nhiên liệu, lọc thô

- Bộ tản nhiệt được gắn bên trong thùng nhiên liệu.

3.3.3 Các thao tác chuẩn bị trước khi kiểm tra a Chuẩn bị trước vận hành

Bàn thử phải được đặt trong bản nháp, phòng khô, cách xa khí ăn mòn, nhiệt độ nằm trong khoảng 5-35°c.

Bàn thử nghiệm phải được đặt trên mặt đất và mặt phẳng, yêu cầu kiểm tra mức độ, đặt cao su hấp thụ sốc lên trên tấm đệm.

• Yêu cầu phân phối điện

Tiêu chuẩn điện áp: ba pha 380v 10%, mất cân bằng nhỏ hơn 3%, nên cung cấp nguồn điện quy định nếu dao động điện áp biến động lớn và giữ lề thiết kế.

• Các bước nối dây Đảm bảo cắt nguồn, mở van tổng, khoan ba pha và bốn dây tương thích từ dưới cùng của băng ghế thử nghiệm, tìm bốn đầu nối R S T O bên dưới đầu nối dây bên phải trên van tổng, R S T là dây sống, O là dây mass, đảm bảo kết nối chính xác, siết chặt bu lông bằng dụng cụ cần thiết.

• Cung cấp dầu vào thùng chứa Để đảm bảo độ chính xác và độ ổn định của thử nghiệm, nhập dầu ISO04113 chuyên dùng để thử vào thùng dầu, khối lượng dầu vào không nhỏ hơn 2/3 thùng dầu. b Tổng quát các bước vận hành máy

Bước 1: Kết nối nguồn điện ba pha cho máy

Hình 3.25 Kết nối điện ba pha.

Bước 2: Bật công tắc máy

Xoay công tắc máy theo chiều cùng kim đồng hồ để cấp nguồn cho băng thử. Đèn trên băng thử sáng màu xanh là băng thử đã được cấp điện.

Bước 3: Bật bơm tiếp vận: Nhấn công tắc màu đỏ sáng đèn bơm tiếp vận hoạt động.

Lưu ý: bơm tiếp vận chỉ hoạt động khi ta mở phần mềm Common Rail Test trên máy tính.

Hình 3.27 Công tắc bơm tiếp vận.

Bước 4: Chọn các chế độ kiểm tra trên máy tính điều khiển

- Injector Test: Kiểm tra kim phun

- Pump Test: Kiểm tra bơm cao áp

- System Setup: Thiết lập hệ thống

- System Test: Kiểm tra hệ thống

Hình 3.28 Màn hình chính điều khiển.

Bước 5: Đọc thông số trên màn hình và tắt máy

Khi quá trình kiểm tra trên băng thử hoàn tất Màn hình hiển thị các kết quả thể hiện tình trạng của bơm cao áp hoặc kim phun Khi thông số nằm trong khoảng cho phép của từng loại bơm cao áp và kim phun do hãng quy định Kết quả sẽ hiển thị “Pass” or “Fail” theo từng chế độ để xác định được tình trạng của kim phun hoặc bơm cao áp.

Hình 3.29 Kết quả hiển thị.

3.3.4 Các bước sử dụng máy tính ở các chế độ kiểm tra

Bật nguồn điện, đèn làm việc bật và máy tính khởi động Màn hình làm việc máy tính hiển thị như sau:

Hình 3.30 Màn hình máy tính khi khởi động.

Chú ý: Động cơ bắt đầu chạy và nguồn cung cấp dầu bắt đầu, quan sát đồng hồ đo áp suất cung cấp dầu.

• Click: “System setup” • Nhập dữ liệu của bơm cao áp

Hình 3.31 Màn hình ở chế độ “System setup”.

Sau đó nhấp vào ‘pump type’ để xác nhận máy bơm được trang bị, nhấp vào

‘edit’ để thiết lập hoặc thêm dữ liệu bơm.

Hình 3.32 Màn hình máy tính khi cài đặt dữ liệu bơm. Đầu tiên, thiết lập ZME được mở hoặc đóng hoàn toàn theo loại bơm, tất cả dữ liệu có thể được chỉnh sửa theo yêu cầu của người dùng.

Chọn hướng quay của bơm: tiến hoặc lùi.

 Các bước cần thiết để xác lập tham số bơm:

Kiểm tra rò rỉ max Giá trị: -0.08MP, thời gian là 15s Kiểm tra áp suất cao

160 Mar Dung sai và thời gian thử nghiệp có thể được chỉnh sửa.

Lượng nhiên liệu là 0 khi có thể đóng hoàn toàn ZME, dung sai và thời gian có thể chỉnh sửa được Tỷ lệ nhiệm vụ là 350%-0 khi mở hoàn toàn, tỷ lệ là 0  350% khi đóng hoàn toàn.

Kiểm tra lượng nhiên liệu và dung sai khi ZME mở hoàn toàn, thời gian thử có thể được chỉnh sửa.

Dòng điện có thể được thiết lập là 0-3000Ma khi kiểm tra xếp hạng ZME, khối lượng nhiên liệu, dung sai và thời gian thử nghiệm có thể được chỉnh sửa. Nhấn ‘Exit’ sau khi chỉnh sửa và lưu dữ liệu.

 Các thông số cài đặt:

- Tốc độ quay của động cơ một là tốc độ quay khi thử nghiệm bơm (0 

- Tốc độ quay của động cơ hai là tốc độ quay khi kiểm tra kim phun ở chế độ đầy tải (0  3000 vòng/phút).

- Tốc độ quay của động cơ ba là tốc độ quay khi kiểm tra kim phun ở chế độ không tải (0  3000 vòng/phút).

- Tốc độ quay của động cơ bốn là tốc độ quay khi kiểm tra kim phun khi chuẩn bị phun (0  3000 vòng/phút).

- Nhiệt độ dầu và dung sai có thể được thiết lập.

- Hướng quay của động cơ (tiến lùi có thể được thiết lập).

- Kết quả kiểm tra kim phun hiển thị trên máy tính hoặc đánh giá bởi người dùng Chế độ test được thêm bởi người dùng.

- Sau khi kiểm tra tham số, nhấp vào “Enter” để lưu và quay lại.

3.3.5 Các bước kiểm tra bơm và kim phun trên băng thử

Hình 3.33 Màn hình sau khi lưu dữ liệu.

Click vào “ Injector Test”, màn hình máy tính hiển thị giao diện sau.

Click vào “Injector type” để chọn loại kim phun.

Hình 3.34 Màn hình máy tính ở chế độ thử nghiệm kim phun.

Nhập loại kim phun trong ô “Search” và xác nhận, trước tiên nên chọn hãng sản xuất phù hợp sau đó chọn loại kim phun.

Hình 3.35 Màn hình máy tính khi chọn kim phun.

Thiết lập dữ liệu: đầu vào NO.in trong “Injector type”, nhập thông số đầu vào ở“new parameter”, chọn áp suất cao hoặc thấp, sau đó click “save” Nếu cần xóa tham số, nhấp vào “Delete”.

Sau khi xác nhận mã kim phun, nhấp vào “Enter”, bước vào giai đoạn kiểm tra.

Hình 3.36 Màn hình máy tính khi ở chế độ kiểm tra kim phun.

Hình 3.37 Màn hình máy tính khi xuất kết quả.

Bảo trì băng thử

3.4.1 Bảo dưỡng hệ thống phun nhiên liệu.

-Nên thay dầu thử sau khi chạy 600 giờ hoặc sau khi hoàn thành thử nghiệm

300 kim phun, chính xác thì dựa trên chất lượng dầu

-Kiểm tra đầu nối của ống kịp thời để tránh rò rỉ dầu hoặc không khí vào

-Kiểm tra bộ lọc từ phần và thay đổi kịp thời

3.4.2 Bảo dưỡng các van điện và cảm biến

-Van điều chỉnh áp suất đường ống rail và van ZME là hai bộ phận chính của hệ thống, nên chú ý:

-Sau khi làm việc liên tục khoảng 8  10 giờ, kiểm tra xem ZME có bị nhiễm tạp chất và làm sạch chúng kịp thời hay không.

- Vui lòng sử dụng chất phân tán dầu để làm sạch chúng, cấm làm sạch siêu âm.

-Van ZME nên được lắp đặt chính xác và giữ chặt

-Cảm biến lưu lượng được nhập ở nước ngoài, đừng tự ý mở nó Đảm bảo dầu thử sạch khi vận hành máy.

- Kiểm tra và bảo trì biến tần kịp thời để đảm bảo máy chạy ổn định và an toàn.

Lưu ý: cắt nguồn điện khi kiểm tra biến tần và không chạm vào nguồn điện

Bảng 3.6 Sửa chữa hư hỏng và biện pháp khắc phục

STT Hư hỏng Nguyên nhân Phương pháp khắc phục

Nguồn phân phối điện sai Kiểm tra lại đường dây điện

Rò rỉ điện Vỏ bọc ngoài của bàn thử Chắc chắn rằng nguồn dây nối

1 ở vỏ ngoài nghiệm pha đơn phải được nối đất đất đúng

Nguồn ba pha bốn dây được kết Dây nối đất bảo vệ là cần thiết nối không đúng hoặc không có

91 dây nối đất bảo vệ

Bề mặt đèn, công tắc tổng, công tắc máy nén, đầu nối cáp điện bị nhiễm tạp Làm sạch tạp chất- cặn bẩn chất

Cáp kết nối bị lỏng lẻo trong Kiểm tra và siết chặt các mối suất quá trình hoạt động nối

Tổ hợp phím “Start-Stop” bị Thay mới hư hỏng

Kết nối phích cắm trên bảng sau của thiết bị điều khiển Siết chặt giắc phích cắm lỏng lẻo Máy Nhấn nút “Stop” do tai nạn Nhấn nút đóng khẩn cấp tính không

2 Dòng điều khiển (10V, AVI, hoạt EF, +5V, VRF, Kiểm tra và sửa chữa lại dòng động GND) bên trong biến tần bị điều khiển cắt

Giữ máy đóng trong vòng 15 Biến tần tự ngắt giây, nếu bảo trì máy vẫn không hoạt động, vui lòng liên hệ với nhà máy , không tự lắp ráp Tốc độ qua Điện trở bên trái và bên phải Thay mới đện trở gặp sự cố hoặc bị hỏng không ổn

3 định Cáp kết nối sử dụng không Chọn cáp kết nối chính xác để phù hợp làm bơm gằn máy bơm hoạt động không ổn định Đồng hồ Máy chính quay, đèn led đỏ bên Cảm biến có thể bị hư và cần

4 tốc độ cạnh cảm biến không thay mới quay sáng không

92 làm việc Đèn cảm biến nhấp nháy, đồng Thay mới hồ tốc độ quay không hoạt động Mạnh kết nối với cảm biến bị Kiểm tra và phục hồi đảm bảo lỗi, phích cắm hoặc pin bị kết nối tốt, cắm chặt phích trục trặc cắm và cố định bulong.

Khoảng cách giữa cảm biến và thép từ tính ở mặt Khoảng cách này trung bình sau của mặt số dài hơn bình trong khoản 3-5mm thường

Bộ điều khiển nhiệt độ bị hỏng Thay mới Cảm biến nhiệt độ dầu bị hỏng Thay mới

Cảm biến nhiệt độ kết nối bộ Kiểm tra và siết chặt các Kiểm soát điều khiển cắm tín hiệu lỏng, giắc cắm, hàn lại cái mối nối bị

5 nhiệt độ đường truyền tín hiệu bị đứt đứt dầu thất bại hoặc lỏng dây

Nhiệt độ đặt trước giới hạn thấp Đặt lại dữ liệu giới hạn trên và dưới, đảm bảo rằng, giới hạn là không chính xác trên cao hơn giới hạn dưới

Hệ thống làm nóng, rơ le nóng Thay đổi bị hư Motor bơm Dòng điện cung cấp cho bơm Kiểm tra dòng điện cung không làm không ổn định hoặc không đủ cấp, kiểm tra dây an toàn

6 việc hoặc dừng lại Dây nối động cơ máy bơm bị Kiểm tra dây nối, nếu hư hỏng đột xuất trục trặc hoặc bị hỏng thì thay thế

Không hiển Nguồn cung cấp sẵn sàng Kiểm tra lại dòng, bật công tắc

7 thị trên nhưng công tắc nguồn chưa tổng màn hình bật

Bộ điều khiển hoặc dây an toàn Thay mới (0.5A) hỏng Màn hình máy tính bị hỏng Đèn Nguồn điện không bình thường Kiểm tra

8 báo tắt Đèn báo hỏng Thay mới

Mạch điện đóng Kiểm tra

Van điện từ Van điện từ bị hỏng Kiểm tra

9 không hoạt Kiểm tra xem điện áp 24v có Thay mới động bình thường hay không Ống an toàn bị hỏng Kiểm tra lại và thay đổi các hư hỏng Bơm hoạt động Hướng quay động cơ không Cắt nguồn cung cấp, trao đổi nhưng bất kỳ hai cực trong R.S.T phía

10 có dầukhông đồng nhất với hướng bơmtiêu chuẩn dưới vùng hệ thống cung cấp

Có không khí bị hòa lẫn trong Kiểm tra và khắc phục dầu

Không có Vít nylon bên trong đồ hồ áp Siết chặt suất lỏng

11 nhiên liệu hiển thị Kiểm tra thiếu dầu hoặc dầu bị Thêm dầu vào hoặc thay trên ô nhiễm dầu mới Đường dầu bị chặn Mở khóa dầu hoặc làm sạch đường dầu

Không có Kiểm tra rò rỉ nhiên liệu từ

12 nhiên liệuhiển thị cảm biến lưu lượng Liên hệ với nhà sản xuất

Liệu đèn cảm biến lưu lượng có làm việc luân phiên Liệu kim phun có hoạt động chính xác

Cảm biến lưu lượng bị chặn bởi một cái gì đó Điện áp không đúng Áp suất Giắc cắm cảm biến không tốt Kiểm tra lại nguồn điện đường ống Kiểm tra nguồn, dòng nhiên liệu

13 rail không Đường dầu bị tắt, bẩn, có khí Đại tu lại máy chính xác Đường áp suất an toàn bị đứt

Van ZME bị bẩn hoặc đóng Van ZME bị hỏng Van DRV bị bẩn hoặc đóng Van DRV bị hỏng

Kiểm tra xen van điều tiết áp suất ở thân bơm có bị chặn hoặc bị ứ đọng không Kiểm tra kết nối an toàn

Trụctrặc Kiểm tra tất cả các kết nối bị

14 hệ hỏng lay lắc Kiểm tra tổng thể và đại tu lại thống

Kiểm tra xem kim phun đã thiết lập, lắp đặt đúng với yêu cầu của nhà máy

BĂNG THỬ BƠM CAO ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL

Băng thử bơm cao áp cơ khí PSJ-B

4.1.1 Công dụng của băng thử PSJ-B

- Cân chỉnh lưu lượng nhiên liệu phun và độ đồng nhất phun nhiên liệu giữa các kim phun đúng theo thứ tự thì nổ của các xilanh bơm cao áp.

-Cân chỉnh thời điểm khởi phun nhiên liệu và góc độ thì công tác phun nhiên liệu (cách phun nhiên liệu).

-Điều chỉnh và cân chỉnh tính năng làm việc của bộ điều tốc.

-Cân thử độ kín của bơm cao áp (heo dầu).

-Quan sát và đo lường kiểm tra đối với tính năng đo lường lượng dầu hồi của bơm quay (bơm VE).

-Cung cấp thêm nguồn khí vào và thử độ kín gió đối với công việc kiểm tra đo đạc cơ cấu bù tăng áp của bơm cao áp (heo dầu).

-Kết hợp các phụ tùng khác có thể đo lường tính năng làm việc của cơ cấu góc phun sớm trong bơm cao áp.

-Có thể tiến hành cân chỉnh bộ điều tốc khí động của bơm cao áp.

-Có thể kiểm tra van điện từ của bơm cao áp.

4.1.2 Cấu tạo băng thử PSJ-B

Hình 4.1 Cấu tạo băng thử bơm cao áp PSJ-B.

Hình 4.2 Các chi tiết trên băng thử.

Bảng 4.1 Chú thích và chức năng của chi tiết trên băng thử. thứSố Tên thiết bị Chức năng tự

1 Nút khẩn cấp Sử dụng nút này để dừng khẩn cấp

2 Nút điều chỉnh Khi nhấn nút reset trên mặt trước của bảng điều khiển thì điện áp không được sử dụng, tốc độ có thể điều chỉnh bằng nút chỉnh áp

5 Đồng hồ áp suất Để xem áp suất cao của nhiên liệu được điều chỉnh bằng cao nhiên liệu van

6 Đồng hồ áp suất Để xem áp suất thấp nhiên liệu được điều chỉnh bằng thấp nhiên liệu van

7 Đồng hồ áp suất dương Để xem áp suất dương của không khí cung cấp được điều chỉnh bằng van

8 Đồng hồ áp suất âm Để xem áp suất âm của không khí cung cấp

9 Đồng hồ áp suất bên trong Để xem áp suất bên trong của bơm nhiên liệu

10 Van điều chỉnh áp suất Xác định chính xác cho việc cung cấp khí để điều chỉnh áp suất của khí

11 Công tác điều khiển khí cung cấp

12 Đèn hiển thị khí cung cấp

13 Đồng hồ lưu lượng Để đo lượng dầu về

14 Đầu kết nối dầu Nối ống bơm cung cấp

15 Đầu kết nối đo dầu về Khi đo lượng về, kết nối với bơm dầu về

16 Khớp nối áp suất bên trong Khớp nối này nối đến đồng hồ đo áp suất

17 Công suất lưu lượng của bơm áp suất VE

18 Nút vặn đổ dầu ra của khay chứa ống thuỷ tinh

22 Van điều chỉnh áp suất Van này có thể điều chỉnh áp suất nhiên liệu cao và thấp nằm trong phạm vi 4Mpa

Ngày đăng: 11/12/2023, 08:05

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[7] TS. Nguyễn Văn Trạng - Giáo trình “Nguyên lý kết cấu động cơ đốt trong” - Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nguyên lý kết cấu động cơ đốt trong
[1] Tony Kitchen; Common Rail Diesel Fuel System;www.akautomotivetraining.co.uk Khác
[2] Robert H. Bishop; The Mechatronics handbook; TEXAS; 2002 Khác
[4] Sách hướng dẫn sử dụng Common Rail Injector Tester CRDI-100 Khác
[5] Châu Kim Lang - Phương pháp nghiên cứu khoa học - Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM - 2002 Khác
[6] KS Lê Xuân Tới - Kỹ thuật sửa chữa động cơ dầu Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2.14. Kim phun trong kỳ cung cấp nhiên liệu. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 2.14. Kim phun trong kỳ cung cấp nhiên liệu (Trang 32)
Hình 2.22. Cấu tạo bên trong kim phun DELPHI DFI 3. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 2.22. Cấu tạo bên trong kim phun DELPHI DFI 3 (Trang 40)
Hình 2.28. Cấu tạo chi tiết bơm cao áp PE. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 2.28. Cấu tạo chi tiết bơm cao áp PE (Trang 47)
Hình 2.32. Nguyên lý làm việc bộ phun dầu sớm PE. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 2.32. Nguyên lý làm việc bộ phun dầu sớm PE (Trang 50)
Hình 2.33. Bộ điều tốc cơ khí. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 2.33. Bộ điều tốc cơ khí (Trang 51)
Hình 2.48. Cấu tạo bơm cao áp PE điều khiển bằng điện tử. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 2.48. Cấu tạo bơm cao áp PE điều khiển bằng điện tử (Trang 64)
Hình 2.52. Cấu tạo bơm VE điều khiển bằng điện tử hướng trục. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 2.52. Cấu tạo bơm VE điều khiển bằng điện tử hướng trục (Trang 68)
Hình 2.53. Sơ đồ nguyên lý hoạt động bơm VE hướng trục. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 2.53. Sơ đồ nguyên lý hoạt động bơm VE hướng trục (Trang 69)
Hình 2.57. Quá trình kết thúc phun nhiên liệu. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 2.57. Quá trình kết thúc phun nhiên liệu (Trang 71)
Hình 2.59. Cấu tạo van TCV. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 2.59. Cấu tạo van TCV (Trang 72)
Hình 3.6. Van điều chỉnh áp suất và đồng hồ đo áp suất dầu dùng cho kim - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 3.6. Van điều chỉnh áp suất và đồng hồ đo áp suất dầu dùng cho kim (Trang 79)
Hình 3.10. Lắp đường dầu hồi về. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 3.10. Lắp đường dầu hồi về (Trang 82)
Hình 3.11. Chọn nhà sản xuất kim phun. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 3.11. Chọn nhà sản xuất kim phun (Trang 83)
Hình 3.13. Nút xoay thay đổi trị số. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 3.13. Nút xoay thay đổi trị số (Trang 85)
Hình 3.14. Hiển thị thông số ở chế độ tải thấp. - Đồ án băng thử kim phun và bơm cao áp trên động cơ diesel
Hình 3.14. Hiển thị thông số ở chế độ tải thấp (Trang 85)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w