HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL 1 XILANH
Động cơ VINAPRO DS130
Hình 2.16 Động cơ VINAPRO DS130
2.2.1 Thông số kỹ thuật động cơ DS130
Bảng 2.3 Các thông số kỹ thuật động cơ VINAPRO DS130
Loại 4 thì, xilanh nằm ngang Đường kính x hành trình piston (mm) 92 x 95
Công suất sử dụng (hp/rpm) 11/2200
Công suất tối đa (hp/rpm) 13/2400
Suất tiêu hao nhiên liệu (g/hp/giờ) 205
Hệ thống buồng đốt Buồng đốt trước
Hệ thống bôi trơn Bôi trơn cưỡng bức
Hệ thống làm mát Thùng nước
Hệ thống khởi động Bằng tay
Dung tích thùng chứa nhiên liệu (L) 11.0
Dung tích nước làm mát (L) 12.4
2.2.2 Cấu tạo và chức năng các chi tiết của động cơ DS130
Thùng nước làm mát Thùng nhiên liệu ống xả
Bầu lọc không khi Lọc nhiên liệu
Bơm cao áp Ốc châm nhớt Trục quay khởi
Hình 2.17 Cấu tạo chi tiết mặt trước động cơ DS130 ống xả
Kim phun Bơm cao áp Cần đẩy xupap
Hình 2.18 Cấu tạo các chi tiết mặt bên động cơ DS130 2.2.2.1 Thùng nước làm mát Được bố trí bên trên buồng đốt của động cơ, dùng để chứa nước làm mát và làm mát trực tiếp cho các bộ phận khi động cơ hoạt động.
Bố trí bên cạnh thùng nước làm mát, dùng để chứa nhiên liệu và cung cấp nhiên liệu đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục.
Bên ngoài thùng nhiên liệu có 1 ống gọi là mắt nhiên liệu để quan sát lượng nhiên liệu trong ống sẽ tương đương với lượng nhiên liệu trong bình chứa.
Nhiên liệu từ bình nhiên liệu sau đó tới lọc nhiên liệu của động cơ Lọc nhiên liệu lọc nhiên liệu thật sạch và tách nước sau đó đưa nhiên liệu tới bơm cao áp của động cơ. 2.2.2.4 Bơm cao áp Động cơ VINAPRO DS130 trang bị bơm cao áp loại PF.
Công dụng: Bơm cao áp đưa nhiên liệu từ thùng chứa sau đó nén nhiên liệu đưa tới kim phun của động cơ với áp suất vào khoảng 150 – 300 kg/cm 2 đúng tại thời điểm phun của kim phun và trạng thái hoạt động của động cơ.
Cấu tạo Đầu nối van cao áp Van cao áp
Xilanh bơm Piston bơm Thanh răng Chụp lò xo trên
Lò xo piston Vòng răng ống dẫn hướng
Hình 2.19 Cấu tạo bơm cao áp PF Nguyên lý hoạt động
- Khi động cơ hoạt động, tại thời điểm piston xuống ĐCD thì nhiên liệu ở các khoang nạp tràn vào xilanh bơm qua lỗ dầu vào và lỗ dầu hồi Tại thời điểm phun dầu, piston bị đẩy đi lên ép nhiên liệu trong xilanh cho tới khi piston đi qua hai lỗ dầu vào và lỗ dầu hồi và bịt kín chúng thì nhiên liệu sẽ được ép, hay còn gọi là thời điểm khời phun.
- Tại thời điểm áp lực của dầu tăng cao và thắng được lực lò xo sẽ mở van cao áp ra, dầu cao áp lúc này được đẩy lên kim phun sau đó thực hiện quá trình phun Nhiên liệu tiếp tục được ép cho tới khi thời điểm lằn vạt xéo trên piston trùng với đường dầu hồi làm dầu chảy ra ngoài xilanh thì phun dầu kết thúc, được gọi là thời điểm dứt phun, sau đó piston vẫn đi lên cho đến hết hành trình của nó lên tới ĐCT. Để thay đổi tốc độ động cơ ta điều chỉnh thanh răng để xoay piston và thay đổi lượng nhiên liệu Khi thời gian phun càng lâu thì lượng dầu phun vào động cơ sẽ càng nhiều làm động cơ chạy càng nhanh Ngược lại thời gian phun càng ngắn thì lượng nhiên liệu phun vào động cơ càng ít, động cơ quay chậm hơn Khi xoay piston ở vị trí thẳng ngay lỗ dầu hồi thì nhiên liệu không được ép, không có nhiên liệu vào nên động cơ không hoạt động.
1 Hình 2.20 Nguyên lý làm việc bơm PF 2.2.2.5 Kim phun Động cơ VINAPRO DS130 trang bị kim phun loại đót kín lỗ tia hở.
Kim phun được lắp tại nắp quy lát của động cơ, có công dụng chính:
- Phun nhiên liệu dạng sương vào buồng đốt của động cơ.
- Không cho nhiên liệu va chạm vào thành xilanh và với đỉnh piston.
- Động cơ DS130 trang bị buồng đốt nhiên liệu kiểu phun gián tiếp IDI, kết hợp với kim phun giúp tạo nên công suất và nhiệt độ cao để tạo nên hỗn hợp tự sinh công cho động cơ do đó giúp cho tiết kiệm được một lượng nhiên liệu không hề nhỏ.
Cấu tạo Đầu ốc nối Thân vòi phun
Lò xo Vòng điều chỉnh
Hình 2.21 Cấu tạo kim phun Nguyên lý hoạt động
- Khi động cơ hoạt động, nhiên liệu được bơm cao áp đẩy đi qua đường ống cao áp tới kim phun, đến tại đót kim và ngừng lại ở bọng chứa dầu cao áp, các lỗ tia lúc này bị bịt kín lại bởi lò xo nén van kim Ở giai đoạn cung cấp nhiên liệu, nhiên liệu được nén với áp suất cao tác dụng vào mặt côn lớn cho đến lúc thắng được lực nén của lò xo thì van kim lúc này bị dầu áp lực cao đẩy ngược lên làm nhấc van kim lên làm hở lỗ tia của kim và phun nhiên liệu vào xilanh ở dạng sương.
- Khi kết thúc phun, áp suất giảm dần và khi áp suất nhỏ hơn lực nén lò xo, van kim bị lực nén lò xo đè đóng các lỗ tia lại và quá trình phun kết thúc.
- Một lượng nhỏ nhiên liệu theo khoảng hở giữa thân van kim và đót kim chảy ngược lên qua đường ống hồi về lại thùng nhiên liệu Dầu hồi này cũng có tác dụng làm mát và làm sạch kim phun.
- Thay đổi áp suất kim phun nhiên liệu bằng cách điều chỉnh vít điều chỉnh phía trên lò xo Nếu vặn chặt vít làm tăng áp suất nén lò xo nén chặt sẽ tăng áp suất phun và ngược lại Nhiên liệu phun càng sương và càng dài với điều kiện áp suất càng lớn.
Lúc phun hoàn toàn Hình 2.22 Các giai đoạn phun
2.2.2.6 Hệ thống đốt nhiên liệu Động cơ VINAPRO DS130 trang bị buồng đốt loại gián tiếp IDI (buồng đốt trước) Thể tích của buồng đốt trước chỉ bằng khoảng 30 – 45% buồng đốt chính, giữa hai buồng có một lỗ thông với diện tích nhỏ khoảng 0,3 – 0,6% so với diện tích đỉnh piston.
Lỗ thông này sẽ đóng vai trò như một lỗ phun và điều tiết hỗn hợp khí.
Buồng đốt trước có thể tích khá nhỏ nên nhiên liệu không thể đốt cháy hoàn toàn nên một lượng nhiên liệu cháy trước sẽ làm tăng áp suất tại đây và lượng nhiên liệu cháy dở cùng với lượng chưa cháy sẽ tiếp tục phun dưới dạng xoáy lốc vào buồng đốt chính sau đó hòa trộn với nhau và tiếp tục cháy.
Buồng đốt phụ Đỉnh piston
Hình 2.23 Buồng đốt gián tiếp
Bầu lọc không khí có nhiệm vụ lọc không khí sạch sau đó đưa không khí vào buồng đốt của động cơ.
Hình 2.24 Tình trạng ban đầu động cơ VINAPRO DS130
- Chân máy rỉ sét nặng.
- Các đường ống dầu bị thiếu và hư hỏng.
- Két nước và nhiều bộ phận bị rỉ sét.
2.2.4 Tiến hành sửa chữa hoàn thiện động cơ DS130
- Sửa chửa, đấu nối lại đường ống dầu, ống cao áp chặt chẻ hơn tránh gây thất thoát nhiên liệu.
- Làm khung mới cho động cơ.
2.2.5 Hoàn thiện động cơ DS130
Hình 2.25 Động cơ DS130 trước khi hoàn thiện
Hình 2.26 Động cơ DS130 sau khi hoàn thiện
2.2.6 Trang thiết bị sử dụng sửa chữa động cơ DS130
Hình 2.27 Mô hình khung chân máy DS130 Bảng 2.4 Bảng vật tư sửa chữa động cơ DS130
Tên Vật Tư Số Lượng
Long đền chân máy 12(cái)
2.2.7 Hướng dẫn sử dụng và những lưu ý trong quá trình vận hành động cơ
- Trước khi động cơ làm việc cần đổ đầy nước vào két nước và đóng chặt nắp.
- Kiểm tra tổng quát tất cả hệ thống trước khi khởi động: nhiên liệu, lọc nhiên liệu
- Kiểm tra dầu bôi trơn có nằm trong mức cho phép hay không Đảm bảo nhiên liệu đã được nạp đầy và nhiên liệu phải sạch.
- Khi khởi động đẩy cần vặn tốc độ đến vị trí 2/3 của tay ga rồi mới bắt đầu quá trình khởi động động cơ.
- Kéo cần đẩy xupap để xupap thải được mở và kết hợp với sử dụng tay quay để quay động cơ, đến khi cảm thấy động cơ quay đủ vòng thì thả cần đẩy ra và rút nhẹ tay quay ra.
- Thường xuyên vệ sinh định kỳ các chi tiết để động cơ hoạt động hiệu quả nhất. 2.2.7.2 Những lưu ý khi vận hành động cơ DS130
- Không nên thả tay quay ra khi khởi động động cơ cho đến khi tay quay đã hoàn toàn rời khỏi trục khởi động vì tay quay đang quay có quán tính lớn có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng.
Động cơ VIKYNO Diesel D9-N
2.3.1 Thông số kỹ thuật động cơ D9-N
Bảng 2.5 Các thông số kỹ thuật động cơ D9-N
Loại động cơ 4 kỳ, xi lanh nằm ngang Đường kính x Hành trình piston (mm) 97 x 105
Dung tích xi lanh (cm 3 ) 667
Công suất định mức (hp/rpm) 7.5/1800
Công suất tối đa (hp/rpm) 8.5/1800
Moment cực đại (KGM/rpm) 2.4/2200
Thể tích thùng nhiên liệu (l) 12
Suất tiêu thụ nhiên liệu (g/hp/giờ) 200
Dầu bôi trơn Nhớt 30 (SAE30, 20, 10W-30)
Thể tích dầu bôi trơn (l) 3
Hệ thống đốt nhiên liệu Buồng đốt trước
Hệ thống khởi động Tay quay
Hệ thống đèn chiếu Không có
Hệ thống làm mát Két nước
Thể tích nước làm mát (l) 3.6
2.3.2 Cấu tạo và chức năng các chi tiết của động cơ VIKYNO D9-N
Thùng nước làm mát Thùng nhiên liệu ống xả
Bầu lọc Lọc nhiên liệu không khi
Hình 2.31 Cấu tạo các bộ phận động cơ D9-N ống xả
Cần đẩy xupap Kim phun
Hình 2.32 Cấu tạo các chi tiết mặt bên động cơ D9-N
2.3.2.1 Thùng nước làm mát Được bố trí bên trên buồng đốt của động cơ, dùng để chứa nước làm mát và làm mát trực tiếp cho các bộ phận khi động cơ hoạt động.
Kết hợp với thùng nước làm mát có chức năng làm mát các bộ phận bên trong động cơ Lưới tản nhiệt sẽ đưa không khí bên ngoài giải nhiệt cho nước làm mát từ đó nước làm mát giảm nhiệt độ các chi tiết của động cơ.
Bố trí bên cạnh thùng nước làm mát, dùng để chứa nhiên liệu và cung cấp nhiên liệu đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục.
Bên ngoài thùng nhiên liệu có 1 ống gọi là mắt nhiên liệu để quan sát lượng nhiên liệu trong ống sẽ tương đương với lượng nhiên liệu trong bình chứa.
Nhiên liệu từ bình nhiên liệu sau đó tới lọc nhiên liệu của động cơ Lọc nhiên liệu lọc nhiên liệu thật sạch và tách nước sau đó đưa nhiên liệu tới bơm cao áp của động cơ. Trên lọc có van dùng để ngắt nhiên liệu tới lọc và có các ốc để xả gió.
2.3.2.5 Bơm cao áp Động cơ VIKYNO D9-N trang bị bơm cao áp loại PF.
Công dụng: Bơm cao áp đưa nhiên liệu từ thùng chứa sau đó nén nhiên liệu đưa tới kim phun của động cơ với áp suất vào khoảng 150 – 300 kg/cm 2 đúng tại thời điểm phun của kim phun và trạng thái hoạt động của động cơ.
Cấu tạo Đầu nối van cao áp Van cao áp
Xilanh bơm Piston bơm Thanh răng Chụp lò xo trên
Lò xo piston Vòng răng ống dẫn hướng
Hình 2.33 Cấu tạo bơm cao áp PF
- Khi động cơ hoạt động, tại thời điểm piston xuống ĐCD thì nhiên liệu ở các khoang nạp tràn vào xilanh bơm qua lỗ dầu vào và lỗ dầu hồi Tại thời điểm phun dầu, piston bị đẩy đi lên ép nhiên liệu trong xilanh cho tới khi piston đi qua hai lỗ dầu vào và lỗ dầu hồi và bịt kín chúng thì nhiên liệu sẽ được ép, hay còn gọi là thời điểm khời phun.
- Tại thời điểm áp lực của dầu tăng cao và thắng được lực lò xo sẽ mở van cao áp ra, dầu cao áp lúc này được đẩy lên kim phun sau đó thực hiện quá trình phun Nhiên liệu tiếp tục được ép cho tới khi thời điểm lằn vạt xéo trên piston trùng với đường dầu hồi làm dầu chảy ra ngoài xilanh thì phun dầu kết thúc,được gọi là thời điểm dứt phun, sau đó piston vẫn đi lên cho đến hết hành trình của nó lên tới ĐCT.
1 Hình 2.34 Nguyên lý làm việc bơm PF Để thay đổi tốc độ động cơ ta điều chỉnh thanh răng để xoay piston và thay đổi lượng nhiên liệu Khi thời gian phun càng lâu thì lượng dầu phun vào động cơ sẽ càng nhiều làm động cơ chạy càng nhanh Ngược lại thời gian phun càng ngắn thì lượng nhiên liệu phun vào động cơ càng ít, động cơ quay chậm hơn Khi xoay piston ở vị trí thẳng ngay lỗ dầu hồi thì nhiên liệu không được ép, không có nhiên liệu vào nên động cơ không hoạt động.
2.3.2.6 Kim phun Động cơ D9-N trang bị kim phun loại đót kín lỗ tia hở.
Kim phun được lắp tại nắp quy lát của động cơ, có công dụng chính:
- Phun nhiên liệu dạng sương vào buồng đốt của động cơ.
- Không cho nhiên liệu va chạm vào thành xilanh và với đỉnh piston.
- Động cơ D9-N trang bị buồng đốt nhiên liệu kiểu phun gián tiếp IDI, kết hợp với kim phun giúp tạo nên công suất và nhiệt độ cao để tạo nên hỗn hợp tự sinh công cho động cơ do đó giúp cho tiết kiệm được một lượng nhiên liệu không hề nhỏ.
Cấu tạo Đầu ốc nối Thân vòi phun
Lò xo Vòng điều chỉnh
Hình 2.35 Cấu tạo kim phun Nguyên lý hoạt động
- Khi động cơ hoạt động, nhiên liệu được bơm cao áp đẩy đi qua đường ống cao áp tới kim phun, đến tại đót kim và ngừng lại ở bọng chứa dầu cao áp, các lỗ tia lúc này bị bịt kín lại bởi lò xo nén van kim Ở giai đoạn cung cấp nhiên liệu, nhiên liệu được nén với áp suất cao tác dụng vào mặt côn lớn cho đến lúc thắng được lực nén của lò xo thì van kim lúc này bị dầu áp lực cao đẩy ngược lên làm nhấc van kim lên làm hở lỗ tia của kim và phun nhiên liệu vào xilanh ở dạng sương.
- Khi kết thúc phun, áp suất giảm dần và khi áp suất nhỏ hơn lực nén lò xo, van kim bị lực nén lò xo đè đóng các lỗ tia lại và quá trình phun kết thúc.
- Một lượng nhỏ nhiên liệu theo khoảng hở giữa thân van kim và đót kim chảy ngược lên qua đường ống hồi về lại thùng nhiên liệu Dầu hồi này cũng có tác dụng làm mát và làm sạch kim phun.
- Thay đổi áp suất kim phun nhiên liệu bằng cách điều chỉnh vít điều chỉnh phía trên lò xo Nếu vặn chặt vít làm tăng áp suất nén lò xo nén chặt sẽ tăng áp suất phun và ngược lại Nhiên liệu phun càng sương và càng dài với điều kiện áp suất càng lớn.
Lúc phun hoàn toàn Hình 2.36 Các giai đoạn phun
2.3.2.7 Hệ thống đốt nhiên liệu Động cơ D9-N trang bị buồng đốt loại gián tiếp IDI (buồng đốt trước).
Thể tích của buồng đốt trước chỉ bằng khoảng 30 – 45% buồng đốt chính, giữa hai buồng có một lỗ thông với diện tích nhỏ khoảng 0,3 – 0,6% so với diện tích đỉnh piston.
Lỗ thông này sẽ đóng vai trò như một lỗ phun và điều tiết hỗn hợp khí.
Buồng đốt trước có thể tích khá nhỏ nên nhiên liệu không thể đốt cháy hoàn toàn nên một lượng nhiên liệu cháy trước sẽ làm tăng áp suất tại đây và lượng nhiên liệu cháy dở cùng với lượng chưa cháy sẽ tiếp tục phun dưới dạng xoáy lốc vào buồng đốt chính sau đó hòa trộn với nhau và tiếp tục cháy
Buồng đốt phụ Đỉnh piston
Hình 2.37 Buồng đốt trước 2.3.2.8 Bầu lọc không khí
Bầu lọc không khí có nhiệm vụ lọc không khí sạch sau đó đưa không khí vào buồng đốt của động cơ.
Hình 2.38 Tình trạng ban đầu động cơ D9-N
- Chân máy khá cũ, các đường ống dầu bị thiếu và hư hỏng.
- Thân máy bị ố vàng nhiều vị trí.
- Bầu lọc không khí hư hỏng bị tháo rời.
2.3.4 Tiến hành sửa chữa hoàn thiện động cơ D9-N
- Sửa chửa, đấu nối lại đường ống dầu, ống cao áp chặt chẻ hơn tránh gây thất thoát nhiên liệu.
- Tu sửa bầu lọc gió cho động cơ bảo đảm cho không khi vào buồng đốt được sạch hơn.
- Vệ sinh sạch sẽ động cơ.
- Làm khung mới cho động cơ.
Hình 2.39 Động cơ D9-N trước khi hoàn thiện
Hình 2.40 Động cơ D9-N sau khi hoàn thiện
2.3.6 Trang thiết bị sử dụng sửa chữa động cơ D9-N
45 cm Hình 2.41 Mô hình khung chân máy D9-N
Bảng 2.6 Bảng vật tư sửa chữa động cơ D9-N
Tên Vật Tư Số Lượng
Long đền chân máy 12(cái)
2.3.7 Hướng dẫn sử dụng và những lưu ý trong quá trình vận hành động cơ Diesel D9-N
- Trước khi động cơ làm việc cần đổ đầy nước vào két nước và đóng chặt nắp.
- Kiểm tra tổng quát tất cả hệ thống trước khi khởi động: nhiên liệu, lọc nhiên liệu
- Kiểm tra dầu bôi trơn có nằm trong mức cho phép hay không Đảm bảo nhiên liệu đã được nạp đầy và nhiên liệu phải sạch.
- Khi khởi động đẩy cần vặn tốc độ đến vị trí 2/3 của tay ga rồi mới bắt đầu quá trình khởi động động cơ.
Động cơ VIKYNO EV2400-N
Hình 2.44 Mô hình động cơ VIKNO EV2400-N
2.4.1 Thông số kỹ thuật động cơ EV2400-N
Bảng 2.7 Các thông số kỹ thuật động cơ EV2400-N
Loại 4 kỳ, 1 xylanh, nằm ngang Đường kính x hành trình píttông (mm) 116 x 105
Công suất tối đa (hp/rpm) 22/2200
Công suất định mức (hp/rpm) 17/2200
Suất tiêu thụ nhiên liệu (gam/hp/giờ) 165
Mômen cực đại (kgm/rpm) 8.3/1200
Hệ thống làm mát Két nước
Hệ thống đốt nhiên liệu Phun trực tiếp
Thể tích nước làm mát (lít) 4.7
Thể tích thùng nhiên liệu (lít) 16
Thể tích dầu bôi trơn (lít) 5
Hệ thống khởi động Tay quay
Kích thước (Dài x Rộng x Cao) (mm) 943 x 453 x 667
2.4.2 Cấu tạo và chức năng các chi tiết của động cơ EV2400-N
Thùng nước làm mát Thùng nhiên liệu ống xả
Bầu lọc không khi Lọc nhiên liệu
Cần ga Trục quay khởi động
Cây thăm nhớt Ốc châm nhớt
Hình 2.45 Cấu tạo các bộ phận động cơ EV2400-N ống xả
Hình 2.46 Cấu tạo các chi tiết mặt bên động cơ EV2400-N Động cơ Diesel 4 kỳ 1 xilanh sử dụng hệ thống nhiên liệu với bơm cao áp và kim phun so với hệ thống đánh lửa của động cơ xăng 2.4.2.1 Thùng nước làm mát Được bố trí bên trên buồng đốt của động cơ, dùng để chứa nước làm mát và làm mát trực tiếp cho các bộ phận khi động cơ hoạt động.
Kết hợp với thùng nước làm mát có chức năng làm mát các bộ phận bên trong động cơ Lưới tản nhiệt sẽ đưa không khí bên ngoài giải nhiệt cho nước làm mát từ đó nước làm mát giảm nhiệt độ các chi tiết của động cơ.
Bố trí bên cạnh thùng nước làm mát, dùng để chứa nhiên liệu và cung cấp nhiên liệu đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục.
Bên ngoài thùng nhiên liệu có 1 ống gọi là mắt nhiên liệu để quan sát lượng nhiên liệu trong ống sẽ tương đương với lượng nhiên liệu trong bình chứa.
Nhiên liệu từ bình nhiên liệu sau đó tới lọc nhiên liệu của động cơ Lọc nhiên liệu lọc nhiên liệu thật sạch và tách nước sau đó đưa nhiên liệu tới bơm cao áp của động cơ. Trên lọc có van dùng để ngắt nhiên liệu tới lọc và có các ốc để xả gió.
2.4.2.5 Bơm cao áp Động cơ VIKYNO EV2400-N trang bị bơm cao áp loại PF.
Công dụng: Bơm cao áp đưa nhiên liệu từ thùng chứa sau đó nén nhiên liệu đưa tới kim phun của động cơ với áp suất vào khoảng 150 – 300 kg/cm 2 đúng tại thời điểm phun của kim phun và trạng thái hoạt động của động cơ.
Cấu tạo Đầu nối van cao áp Van cao áp
Xilanh bơm Piston bơm Thanh răng Chụp lò xo trên
Lò xo piston Vòng răng ống dẫn hướng
Hình 2.47 Cấu tạo bơm cao áp PF
- Khi động cơ hoạt động, tại thời điểm piston xuống ĐCD thì nhiên liệu ở các khoang nạp tràn vào xilanh bơm qua lỗ dầu vào và lỗ dầu hồi Tại thời điểm phun dầu, piston bị đẩy đi lên ép nhiên liệu trong xilanh cho tới khi piston đi qua hai lỗ dầu vào và lỗ dầu hồi và bịt kín chúng thì nhiên liệu sẽ được ép, hay còn gọi là thời điểm khời phun.
- Tại thời điểm áp lực của dầu tăng cao và thắng được lực lò xo sẽ mở van cao áp ra, dầu cao áp lúc này được đẩy lên kim phun sau đó thực hiện quá trình phun Nhiên liệu tiếp tục được ép cho tới khi thời điểm lằn vạt xéo trên piston trùng với đường dầu hồi làm dầu chảy ra ngoài xilanh thì phun dầu kết thúc, được gọi là thời điểm dứt phun, sau đó piston vẫn đi lên cho đến hết hành trình của nó lên tới ĐCT.
Có thể thay đổi tốc độ động cơ bằng cách điều chỉnh thanh răng làm xoay piston làm thay đổi liều lượng nhiên liệu phun Khi phun càng lâu thì liều lượng nhiên liệu cung cấp tới xilanh động cơ sẽ càng nhiều làm tăng tốc độ động cơ Ngược lại khi phun với thời gian càng ngắn thì liều lượng nhiên liệu cung cấp tới xilanh động cơ càng ít, động cơ sẽ quay chậm Khi piston ở vị trí thẳng tại lỗ dầu hồi thì nhiên liệu không được ép, không có nhiên liệu cung cấp cho xilanh động cơ do đó động cơ không hoạt động được.
Hình 2.48 Nguyên lý làm việc bơm PF 2.4.2.6 Kim phun Động cơ EV2400-N trang bị kim phun loại đót kín lỗ tia hở.
Kim phun được lắp tại nắp quy lát của động cơ, có công dụng chính:
- Phun nhiên liệu dạng sương vào buồng đốt của động cơ.
- Không cho nhiên liệu va chạm vào thành xilanh và với đỉnh piston.
- Động cơ EV2400-N trang bị buồng đốt nhiên liệu kiểu phun trực tiếp DI.
Cấu tạo Đầu ốc nối Thân vòi phun
Lò xo Vòng điều chỉnh
Hình 2.49 Cấu tạo kim phun Nguyên lý hoạt động
- Khi động cơ hoạt động, nhiên liệu được bơm cao áp đẩy đi qua đường ống cao áp tới kim phun, đến tại đót kim và ngừng lại ở bọng chứa dầu cao áp, các lỗ tia lúc này bị bịt kín lại bởi lò xo nén van kim Ở giai đoạn cung cấp nhiên liệu, nhiên liệu được nén với áp suất cao tác dụng vào mặt côn lớn cho đến lúc thắng được lực nén của lò xo thì van kim lúc này bị dầu áp lực cao đẩy ngược lên làm nhấc van kim lên làm hở lỗ tia của kim và phun nhiên liệu vào xilanh ở dạng sương.
- Khi kết thúc phun, áp suất giảm dần và khi áp suất nhỏ hơn lực nén lò xo, van kim bị lực nén lò xo đè đóng các lỗ tia lại và quá trình phun kết thúc.
- Một lượng nhỏ nhiên liệu theo khoảng hở giữa thân van kim và đót kim chảy ngược lên qua đường ống hồi về lại thùng nhiên liệu Dầu hồi này cũng có tác dụng làm mát và làm sạch kim phun.
- Thay đổi áp suất kim phun nhiên liệu bằng cách điều chỉnh vít điều chỉnh phía trên lò xo Nếu vặn chặt vít làm tăng áp suất nén lò xo nén chặt sẽ tăng áp suất phun và
Lúc đóng Lúc vừa phun
Hình 2.50 Các giai đoạn phun 2.4.2.7 Hệ thống đốt nhiên liệu Động cơ VIKYNO EV2400-N sử dụng buồng đốt loại trực tiếp DI.
Kim phun sẽ phun nhiên liệu vào phần lõm ở đỉnh piston, cửa hút của buồng đốt được thiết kế dưới dạng xoắn ốc nhằm tạo ra vùng xoáy lốc trong chu vi đỉnh piston khi nhiên liệu được phun vào, đồng thời đỉnh piston còn được thiết kế lõm theo phương thẳng đứng để cũng với cửa hút xoắn ốc hòa trộn được không khí và nhiên liệu tốt trong khoảng thời gian ngắn.
Buồng đốt thống nhất thường sử dụng các kim phun có nhiều lỗ tia và phun với áp suất cao 150 – 300 kg/cm 2 vào mọi vị trí trong buồng đốt để có thể hóa sương tốt hơn và nhằm đốt cháy được toàn bộ nhiên liệu phun vào.
Buồng đốt Piston Hình 2.51 Buồng đốt thống nhất 2.4.2.8 Bầu lọc không khí
Bầu lọc không khí có nhiệm vụ lọc không khí sạch sau đó đưa không khí vào buồng đốt của động cơ.
2.4.3 Tình trạng động cơ EV2400-N
Hình 2.52 Tình trạng ban đầu động cơ EV2400-N
- Lọc dầu của máy cũ và bị tháo rời.
- Các đường ống dầu bị thiếu và hư hỏng.
- Chân động cơ dính nhiều dầu.
2.4.4 Tiến hành sửa chữa động cơ EV2400-N
- Thay thế lọc dầu cho động cơ đảm nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp được sạch hơn.
- Đấu nối lại các đường ống.
2.4.5 Trang thiết bị sử dụng sửa chữa động cơ EV2400-N
Bảng 2.8 Bảng vật tư sửa chữa động cơ EV2400-N
Tên Vật Tư Số Lượng
2.4.6 Hoàn thiện động cơ EV2400-N
Hình 2.53 Động cơ EV2400-N trước khi hoàn thiện
Hình 2.54 Động cơ EV2400-N sau khi hoàn thiện
2.4.7 Hướng dẫn sử dụng và những lưu ý trong quá trình vận hành động cơ Diesel EV2400-N
2.4.7.1 Hướng dẫn sử dụng động cơ EV2400-N
- Trước khi động cơ làm việc cần đổ đầy nước vào két nước và đóng chặt nắp.
- Kiểm tra tổng quát tất cả hệ thống trước khi khởi động: nhiên liệu, lọc nhiên liệu
- Kiểm tra dầu bôi trơn có nằm trong mức cho phép hay không Đảm bảo nhiên liệu đã được nạp đầy và nhiên liệu phải sạch.
- Khi khởi động đẩy cần vặn tốc độ đến vị trí 2/3 của tay ga rồi mới bắt đầu quá trình khởi động động cơ.
- Kéo cần đẩy xupap để xupap thải được mở và kết hợp với sử dụng tay quay để quay động cơ, đến khi cảm thấy động cơ quay đủ vòng thì thả cần đẩy ra và rút nhẹ tay quay ra.
- Thường xuyên vệ sinh định kỳ các chi tiết để động cơ hoạt động hiệu quả nhất. 2.4.7.2 Những lưu ý khi vận hành động cơ EV2400-N
Động cơ VIKYNO RV125-2
Hình 2.57 Mô hình động cơ RV125-2
2.5.1 Thông số kỹ thuật động cơ RV125-2
Bảng 2.9 Các thông số kỹ thuật động cơ RV125-2
Loại động cơ 4 kỳ, xilanh nằm ngang Đường kính x Hành trình piston (mm) 94 x 90
Dung tích xi lanh (cm 3 ) 624
Công suất định mức (hp/rpm) 10.5/2200
Công suất tối đa (hp/rpm) 12.5/2400
Moment cực đại (KGM/rpm) 4.04/1800
Thể tích thùng nhiên liệu (l) 10.5
Suất tiêu thụ nhiên liệu (g/hp/giờ) 185 Áp suất mở vòi phun (KG/cm 2 ) 220
Dầu bôi trơn Nhớt 30 (SAE30, 20, 10W-30)
Thể tích dầu bôi trơn (l) 2.8
Hệ thống đốt nhiên liệu Phun trực tiếp
Hệ thống khởi động Tay quay, khởi động điện
Hệ thống làm mát Két nước
Thể tích nước làm mát (l) 2.1
Kích thước (mm): Dài x Rộng x Cao 747 x 370 x 472
2.5.2 Cấu tạo và chức năng các chi tiết của động cơ VIKYNO RV125-2
Thùng nước làm mát Thùng nhiên liệu ống xả
Bầu lọc Lọc nhiên không khi liệu
Cần ga Trục quay khởi động
Cây thăm nhớt Hình 2.58 Cấu tạo các chi tiết động cơ RV125-2 ống xả
Hình 2.59 Cấu tạo các chi tiết mặt bên động cơ RV125-2 Động cơ Diesel 4 kỳ 1 xilanh sử dụng hệ thống nhiên liệu với bơm cao áp và kim phun so với hệ thống đánh lửa của động cơ xăng
2.5.2.1 Thùng nước làm mát Được bố trí bên trên buồng đốt của động cơ, dùng để chứa nước làm mát và làm mát trực tiếp cho các bộ phận khi động cơ hoạt động.
Kết hợp với thùng nước làm mát có chức năng làm mát các bộ phận bên trong động cơ Lưới tản nhiệt sẽ đưa không khí bên ngoài giải nhiệt cho nước làm mát từ đó nước làm mát giảm nhiệt độ các chi tiết của động cơ.
Bố trí bên cạnh thùng nước làm mát, dùng để chứa nhiên liệu và cung cấp nhiên liệu đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục Bên ngoài thùng nhiên liệu có 1 ống gọi là mắt nhiên liệu để quan sát lượng nhiên liệu trong ống sẽ tương đương với lượng nhiên liệu trong bình chứa.
Nhiên liệu từ bình nhiên liệu sau đó tới lọc nhiên liệu của động cơ Lọc nhiên liệu lọc nhiên liệu thật sạch và tách nước sau đó đưa nhiên liệu tới bơm cao áp của động cơ. Trên lọc có van dùng để ngắt nhiên liệu tới lọc và có các ốc để xả gió.
2.5.2.5 Bơm cao áp Động cơ VIKYNO RV125-2 sử dụng bơm cao áp loại PF.
Công dụng: Bơm cao áp cung cấp nhiên liệu từ thùng chứa Sau đó ép nhiên liệu đưa lên kim phun với áp suất cao khoảng 150 – 300 kg/cm 2 đúng thời điểm phun của kim phun và tùy theo yêu cầu hoạt động của động cơ.
Cấu tạo Đầu nối van cao áp Van cao áp
Xilanh bơm Piston bơm Thanh răng Chụp lò xo trên
Lò xo piston Vòng răng ống dẫn hướng
Hình 2.60 Cấu tạo bơm cao áp PF
- Khi động cơ hoạt động, tại thời điểm piston xuống vị trí thấp nhất thì nhiên liệu ở các khoang nạp vào xilanh bơm bằng cả hai lỗ dầu vào và lỗ dầu hồi. Đến thời điểm phun dầu cốt cam đẩy piston đi lên ép nhiên liệu trong xilanh, khi piston đi qua hai lỗ dầu vào và lỗ dầu hồi và bịt kín chúng thì nhiên liệu bắt đầu được ép và được gọi là thời điểm khời phun.
- Khi áp lực của dầu tăng cao hơn và thắng được lực lò xo thì van cao áp mở ra làm dầu cao áp được đưa lên kim phun sau đó phun vào xilanh động cơ. Piston tiếp tục đi lên và ép nhiên liệu tới thời điểm lằn vạt xéo trên piston trùng với đường dầu về làm dầu tràn ra ngoài xilanh thì phun dầu kết thúc, được gọi là thời điểm dứt phun, sau đó piston vẫn tiếp tục đi lên cho đến hết hành trình của nó. Để thay đổi tốc độ động cơ ta điều chỉnh thanh răng xoay piston, thay đổi lượng nhiên liệu Khi thời gian phun càng lâu, lượng dầu phun vào động cơ sẽ càng nhiều làm động cơ chạy càng nhanh Ngược lại thời gian phun càng ngắn, lượng nhiên liệu phun vào động cơ càng ít, động cơ quay chậm Khi xoay piston ở vị trí thẳng đứng ngay lỗ dầu hồi thì nhiên liệu không được ép, không có nhiên liệu vào động cơ nên động cơ không hoạt động.
1 Hình 2.61 Nguyên lý làm việc bơm PF 2.5.2.6 Kim phun
Kim phun nhiên liệu được lắp ở quy-lát động cơ, có công dụng chính:
- Phun nhiên liệu dạng sương vào buồng đốt của động cơ.
- Ngăn nhiên liệu va chạm trực tiếp vào thành xilanh và đỉnh piston.
- Động cơ RV125-2 có sử dụng buồng đốt nhiên liệu kiểu phun trực tiếp DI.
Cấu tạo Đầu ốc nối Thân vòi phun
Lò xo Vòng điều chỉnh
Kim phun Đầu phun Hình 2.62 Cấu tạo kim phun
- Khi động cơ trong trạng thái hoạt động, nhiên liệu từ bơm cao áp qua đường ống cao áp vào kim phun, xuống đót kim và ngừng lại ở bọng chứa dầu cao áp Các lỗ tia được lò xo đè van kim bịt kín lại Đến giai đoạn cung cấp nhiên liệu, bơm cao áp làm tăng áp suất nhiên liệu làm tăng áp lực lên mặt côn lớn, tăng dần cho đến khi thắng được lực nén lò xo thì van kim bị áp suất dầu đẩy ngược lên làm nhấc van kim lên làm hở các lỗ tia và nhiên liệu phun vào xilanh động cơ dưới dạng sương.
- Khi kết thúc phun, áp suất giảm dần và nhỏ hơn lực nén lò xo, lò xo đẩy van kim đóng các lỗ tia lại và quá trình phun kết thúc.
- Một lượng nhỏ nhiên liệu rò rỉ theo đường khe hở giữa van kim và đót kim đi lên trên theo đường ống hồi về lại thùng nhiên liệu Lượng dầu này cũng có tác dụng làm mát và làm sạch kim phun.
- Có thể thay đổi áp suất phun nhiên liệu bằng cách điều chỉnh vít điều chỉnh trên lò xo.Nếu tăng áp suất nén lò xo nén chặt hơn tăng áp suất khi phun và ngược lại Tia nhiên liệu càng sương và càng dài khi áp suất càng lớn nhưng áp suất phun cần tùy thuộc vào bơm cao áp và dạng buồng đốt.
Lúc đóng Lúc vừa mở Phun hoàn toàn
Hình 2.63 Các giai đoạn phun 2.5.2.7 Hệ thống đốt nhiên liệu Động cơ VIKYNO RV125-2 sử dụng buồng đốt loại trực tiếp DI.
Kim phun sẽ phun nhiên liệu vào phần lõm ở đỉnh piston, cửa hút của buồng đốt được thiết kế dưới dạng xoắn ốc nhằm tạo ra vùng xoáy lốc trong chu vi đỉnh piston khi nhiên liệu được phun vào, đồng thời đỉnh piston còn được thiết kế lõm theo phương thẳng đứng để cũng với cửa hút xoắn ốc hòa trộn được không khí và nhiên liệu tốt trong khoảng thời gian ngắn.
Buồng đốt thống nhất thường sử dụng các kim phun có nhiều lỗ tia và phun với áp suất cao 150 – 300 kg/cm 2 vào mọi vị trí trong buồng đốt để có thể hóa sương tốt hơn và nhằm đốt cháy được toàn bộ nhiên liệu phun vào.
Vòi phun dầu Nắp quy lát
Buồng đốt Piston Hình 2.64 Buồng đốt thống nhất
Bầu lọc không khí có nhiệm vụ lọc không khí sạch sau đó đưa không khí vào buồng đốt của động cơ.
2.5.3 Tình trạng động cơ RV125-2
Hình 2.65 Hiện trạng ban đầu động cơ RV125-2
- Lưới tản nhiệt của động cơ bị móp méo.
- Nắp bình nước làm mát bị móp lớn.
- Chân động cơ dính nhiều dầu nhớt.
- Bánh đà động cơ bị rỉ sét.
2.5.4 Tiến hành sửa chữa động cơ RV125-2
- Sửa lại lưới tản nhiệt cho động cơ.
- Gò lại chi tiết bị móp méo cho động cơ.
- Vệ sinh sạch sẽ động cơ.
2.5.5 Hoàn thiện động cơ RV125-2
Hình 2.66 Động cơ RV125-2 trước khi hoàn thiện
Hình 2.67 Động cơ RV125-2 sau khi hoàn thiện
2.5.6 Hướng dẫn sử dụng và những lưu ý trong quá trình vận hành động cơ Diesel RV125-2
2.5.7.1 Hướng dẫn sử dụng động cơ RV125-2
- Trước khi động cơ làm việc cần đổ đầy nước vào két nước và đóng chặt nắp.
- Kiểm tra tổng quát tất cả hệ thống trước khi khởi động: nhiên liệu, lọc nhiên liệu
- Kiểm tra dầu bôi trơn có nằm trong mức cho phép hay không Đảm bảo nhiên liệu đã được nạp đầy và nhiên liệu phải sạch.
- Khi khởi động đẩy cần vặn tốc độ đến vị trí 2/3 của tay ga rồi mới bắt đầu quá trình khởi động động cơ.
- Kéo cần đẩy xupap để xupap thải được mở và kết hợp với sử dụng tay quay để quay động cơ, đến khi cảm thấy động cơ quay đủ vòng thì thả cần đẩy ra và rút nhẹ tay quay ra.
- Thường xuyên vệ sinh định kỳ các chi tiết để động cơ hoạt động hiệu quả nhất. 2.5.7.2 Những lưu ý khi vận hành động cơ RV125-2
HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL 4 XYLANH 69
Động cơ Huyndai Diesel sử dụng bơm cao áp VE
Hình 3.1 Mô hình động cơ Huyndai Diesel sử dụng bơm VE
3.1.1 Cấu tạo và chức năng các bộ phận chính trên động cơ Huyndai Diesel Đường ống Kim Đường khí nạp cao áp phun
Máy khởi động Bơm cao áp VE Turbo tăng áp ống xả
Hình 3.2 Cấu tạo các bộ phận trên động cơ Huyndai Diesel
Khi đề máy thì máy khởi động quay tạo ra moment quay truyền qua bánh đà tới trục khuỷu để trục khuỷu quay đủ số vòng để động cơ có thể hoạt động được, khi động cơ đã theo loại động cơ và tình trạng cần tốc độ khác nhau, dao động trong khoảng 80 - 100 vòng/phút đối với động cơ Diesel.
3.1.1.2 Đường ống cao áp Đưa nhiên liệu với áp suất cao tạo ra từ bơm cao áp tới kim phun để phun vào động cơ vào đúng thời điểm của chu trình.
Cấu tạo Đầu ốc nối Thân vòi phun
Lò xo Vòng điều chỉnh
Hình 3.3 Cấu tạo kim phun Nguyên lý hoạt động
- Khi động cơ trong trạng thái hoạt động, nhiên liệu từ bơm cao áp qua đường ống cao áp vào kim phun, xuống đót kim và ngừng lại ở bọng chứa dầu cao áp Các lỗ tia được lò xo đè van kim bịt kín lại Đến giai đoạn cung cấp nhiên liệu, bơm cao áp làm tăng áp suất nhiên liệu làm tăng áp lực lên mặt côn lớn, tăng dần cho đến khi thắng được lực nén lò xo thì van kim bị áp suất dầu đẩy ngược lên làm nhấc van kim lên làm hở các lỗ tia và nhiên liệu phun vào xilanh động cơ dưới dạng sương.
- Khi kết thúc phun, áp suất giảm dần và nhỏ hơn lực nén lò xo, lò xo đẩy van kim đóng các lỗ tia lại và quá trình phun kết thúc.
- Một lượng nhỏ nhiên liệu rò rỉ theo đường khe hở giữa van kim và đót kim đi lên trên theo đường ống hồi về lại thùng nhiên liệu Lượng dầu này cũng có tác dụng làm mát và làm sạch kim phun.
- Có thể thay đổi áp suất phun nhiên liệu bằng cách điều chỉnh vít điều chỉnh trên lò xo. Nếu tăng áp suất nén lò xo nén chặt hơn tăng áp suất khi phun và ngược lại Tia nhiên liệu càng sương và càng dài khi áp suất càng lớn nhưng áp suất phun cần tùy thuộc vào bơm cao áp và dạng buồng đốt.
Khi động cơ hoạt động dẫn động máy phát điện hoạt động, tạo ra một nguồn năng lượng điện liên tục để đảm bảo hoạt động cho các thiết bị điện trên xe.
Hình 3.4 Cấu tạo turbo tăng áp
Turbo tăng áp bao gồm 2 phần chi tiết có dạng như vỏ ốc ghép với nhau Bên trong mỗi chi tiết sẽ có máy nén hình cánh quạt và một trục nối 2 cánh quạt với nhau Bộ tăng áp này được lắp vào cửa xả động cơ.
Turbo tăng áp lợi dụng luồng khí xả để quay hai turbin và nén luồng không khí sạch vào lại bên trong buồng đốt Vì nhận trực tiếp khí xả nên nhiệt độ của bộ tăng áp là rất lớn sẽ làm cho không khí bị giãn nỡ và lượng không khí vào buồng đốt bị giảm xuống. Nên turbo tăng áp có thêm tấm lưới tản nhiệt giúp cho luồng không khí đi vào buồng đốt được làm lạnh và co nhỏ lại và đồng thời có một van xả nhằm giảm bớt lượng hơi dư thừa bảo đảm an toàn cho turbo hoạt động. Động cơ sử dụng turbocharger có yêu cầu về piston, cần đẩy xupap, trục, với chất lượng cao hơn so với động cơ thông thường và đòi hỏi sử dụng nhiều thiết bị hơn Động cơ này còn gây ra độ trễ nhất định khi vận hành (turbolag) tại thời điểm mà người điều khiển tăng tốc độ động cơ sẽ phải mất khoảng 1 – 2 giây hoặc hơn.
Lọc nhớt có nhiệm vụ giữ lại các chất bẩn, bụi, cặn thừa hoặc nước ở lẫn trong nhớt nhằm bảo đảm độ trong của nhớt giúp cho động cơ được bôi trơn và tránh gây hao mòn các chi tiết máy.
Lọc bỏ các cặn gỉ, tạp chất có trong nhiên liệu trước khi nhiên liệu đi qua bơm cao áp, kim phun vào buồng đốt động cơ.
Nhiệt độ môi trường thấp, tua máy khởi động khoảng 100 vòng/phút do động cơ hoạt động ở mức thấp, nhiên liệu nén khó khăn và nhiên liệu khó tự bốc cháy làm động cơ khó khởi động Sử dụng bugi xông máy tăng nhiệt độ khởi động để động cơ hoạt động tốt nhất.
Hệ thống bugi xông máy được trang bị điện trở trong mỗi buồng đốt phụ của động cơ Bằng cách sử dụng nguồn điện 12V từ bình, dây điện trở được nung nóng đến nhiệt độ 800 – 1000 °C , đủ sức xông nóng buồng đốt phụ.
Trước khi khởi động động cơ, người dùng bật công tắc máy cho dòng điện từ accu qua các bugi xông trong khoảng từ 30 – 60 giây Sau khi xông thì động cơ khởi động và nhiên liệu đưa vào buồng đốt phụ đã được xông nóng, đảm bảo khả năng bốc cháy ngay lập tức và giúp động cơ dễ dàng nổ máy.
Giữa thân bugi có một điện trở với một điện cực trung ương, một đầu điện trở nối với thân bugi qua khâu nối ra mass Thân và điện cực trung ương không chạm nhau qua hai khâu cách điện phía trên và phía dưới Loại bugi này thường sử dụng điện áp 12V và mắc song hành Các bugi vẫn hoạt động bình thường trong trường hợp có một bugi bị hư hỏng trong hệ thống.
6 Điện cực trung ương ACCU 12V
Hình 3.5 Bugi xông máy một điện cực 3.1.1.9 Bơm cao áp VE
3.1.1.9.1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu sử dụng bơm cao áp VE
Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm cao áp VE
Hệ thống nhiên liệu sử dụng bơm cao áp VE đóng vai trò chính là cung cấp nhiên liệu sạch một cách đúng và đủ, nén nhiên liệu với áp suất cao để nhiên liệu có thể phun ra ở dạng sương khi được đưa tới kim phun và phun đúng thời kỳ phun và phù hợp với các trạng thái hoạt động khác nhau của động cơ.
Động cơ Ford Transit sử dụng bơm VE
Hình 3.22 Mô hình động cơ Ford Transit sử dụng bơm VE
3.2.1 Cấu tạo và chức năng các bộ phận chính của động cơ Ford Transit
Lọc Đường ống Nắp nhớt nhiên liệu động cơ cao áp Kim phun
Bơm cao áp VE Máy khởi động
Hình 3.23 Cấu tạo các bộ phận chính trên động cơ Ford Transit
Khi đề máy thì máy khởi động quay tạo ra moment quay truyền qua bánh đà tới trục khuỷu để trục khuỷu quay đủ số vòng để động cơ có thể hoạt động được, khi động cơ đã khởi động thì bánh răng của máy khởi động tự động tách ra Để khởi động động cơ tùy theo loại động cơ và tình trạng cần tốc độ khác nhau, dao động trong khoảng 80 - 100 vòng/phút đối với động cơ Diesel.
3.2.1.2 Đường ống cao áp Đưa nhiên liệu với áp suất cao tạo ra từ bơm cao áp tới kim phun để phun vào động cơ vào đúng thời điểm của chu trình.
Cấu tạo Đầu ốc nối Thân vòi phun
Lò xo Vòng điều chỉnh
Hình 3.24 Cấu tạo kim phun Nguyên lý hoạt động
- Khi động cơ trong trạng thái hoạt động, nhiên liệu từ bơm cao áp qua đường ống cao áp vào kim phun, xuống đót kim và ngừng lại ở bọng chứa dầu cao áp Các lỗ tia được lò xo đè van kim bịt kín lại Đến giai đoạn cung cấp nhiên liệu, bơm cao áp làm tăng áp suất nhiên liệu làm tăng áp lực lên mặt côn lớn, tăng dần cho đến khi thắng được lực nén lò xo thì van kim bị áp suất dầu đẩy ngược lên làm nhấc van kim lên làm hở các lỗ tia và nhiên liệu phun vào xilanh động cơ dưới dạng sương.
- Khi kết thúc phun, áp suất giảm dần và nhỏ hơn lực nén lò xo, lò xo đẩy van kim đóng các lỗ tia lại và quá trình phun kết thúc.
- Một lượng nhỏ nhiên liệu rò rỉ theo đường khe hở giữa van kim và đót kim đi lên trên theo đường ống hồi về lại thùng nhiên liệu Lượng dầu này cũng có tác dụng làm mát và làm sạch kim phun.
Có thể thay đổi áp suất phun nhiên liệu bằng cách điều chỉnh vít điều chỉnh trên lò xo Nếu tăng áp suất nén lò xo nén chặt hơn tăng áp suất khi phun và ngược lại Tia nhiên liệu càng sương và càng dài khi áp suất càng lớn nhưng áp suất phun cần tùy thuộc vào bơm cao áp và dạng buồng đốt.
Khi động cơ hoạt động dẫn động máy phát điện hoạt động, tạo ra một nguồn năng lượng điện liên tục để đảm bảo hoạt động cho các thiết bị điện trên xe.
Turbo tăng áp bao gồm 2 phần chi tiết có dạng như vỏ ốc ghép với nhau Bên trong mỗi chi tiết sẽ có máy nén hình cánh quạt và một trục nối 2 cánh quạt với nhau Bộ tăng áp này được lắp vào cửa xả động cơ.
Turbo tăng áp lợi dụng luồng khí xả để quay hai turbin và nén luồng không khí sạch vào lại bên trong buồng đốt Vì nhận trực tiếp khí xả nên nhiệt độ của bộ tăng áp là rất lớn sẽ làm cho không khí bị giãn nỡ và lượng không khí vào buồng đốt bị giảm xuống. Nên turbo tăng áp có thêm tấm lưới tản nhiệt giúp cho luồng không khí đi vào buồng đốt được làm lạnh và co nhỏ lại và đồng thời có một van xả nhằm giảm bớt lượng hơi dư thừa bảo đảm an toàn cho turbo hoạt động. Động cơ sử dụng turbocharger có yêu cầu về piston, cần đẩy xupap, trục, với chất lượng cao hơn so với động cơ thông thường và đòi hỏi sử dụng nhiều thiết bị hơn Động cơ này còn gây ra độ trễ nhất định khi vận hành (turbolag) tại thời điểm mà người điều khiển tăng tốc độ động cơ sẽ phải mất khoảng 1 – 2 giây hoặc hơn.
Lọc nhớt có nhiệm vụ giữ lại các chất bẩn, bụi, cặn thừa hoặc nước ở lẫn trong nhớt nhằm bảo đảm độ trong của nhớt giúp cho động cơ được bôi trơn và tránh gây hao mòn các chi tiết máy.
Lọc bỏ các cặn gỉ, tạp chất có trong nhiên liệu trước khi nhiên liệu đi qua bơm cao áp, kim phun vào buồng đốt động cơ.
Nhiệt độ môi trường thấp, tua máy khởi động khoảng 100 vòng/phút do động cơ hoạt động ở mức thấp, nhiên liệu nén khó khăn và nhiên liệu khó tự bốc cháy làm động cơ khó khởi động Sử dụng bugi xông máy tăng nhiệt độ khởi động để động cơ hoạt động tốt nhất.
Hệ thống bugi xông máy được trang bị điện trở trong mỗi buồng đốt phụ của động cơ Bằng cách sử dụng nguồn điện 12V từ bình, dây điện trở được nung nóng đến nhiệt độ 800 – 1000 °C , đủ sức xông nóng buồng đốt phụ.
Hình 3.26 Bugi xông máy một điện cực Trước khi khởi động động cơ, người dùng bật công tắc máy cho dòng điện từ accu qua các bugi xông trong khoảng từ 30 – 60 giây Sau khi xông thì động cơ khởi động và nhiên liệu đưa vào buồng đốt phụ đã được xông nóng, đảm bảo khả năng bốc cháy ngay lập tức và giúp động cơ dễ dàng nổ máy.
Giữa thân bugi có một điện trở với một điện cực trung ương, một đầu điện trở nối với thân bugi qua khâu nối ra mass Thân và điện cực trung ương không chạm qua hai khâu cách điện phía trên và phía dưới Loại bugi này thường sử dụng điện áp 12V và mắc song hành Các bugi vẫn hoạt động bình thường trong trường hợp có một bugi bị hư hỏng trong hệ thống.
3.2.1.9.1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm cao áp VE
Hình 3.27 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm cao áp VE
Hệ thống nhiên liệu bơm cao áp VE có nhiệm vụ chính là cung cấp đúng và đủ không khí và nhiên liệu sạch để động cơ hoạt động, tạo ra được áp lực nhiên liệu cao để phun vào buồng cháy dưới dạng sương sao cho đúng thời điểm và liệu lượng phù hợp với từng điều kiện hoạt động của động cơ.
Mô hình động cơ ISUZU sử dụng bơm cao áp PE
Hình 3.41 Mô hình động cơ ISUZU sử dụng bơm PE
3.3.1 Cấu tạo và chức năng của các bộ phận trên mô hình động cơ ISUZU Đường ống nạp Đường ống tản nhiệt Kim phun
Bầu lọc nhớt Ống cao áp Bơm cao áp Lọc nhiên Máy phát Máy khởi
Hình 3.42 Cấu tạo các chi tiết chính động cơ ISUZU
Khi đề máy thì máy khởi động quay tạo ra moment quay truyền qua bánh đà tới trục khuỷu để trục khuỷu quay đủ số vòng để động cơ có thể hoạt động được, khi động cơ đã khởi động thì bánh răng của máy khởi động tự động tách ra Để khởi động động cơ tùy theo loại động cơ và tình trạng cần tốc độ khác nhau, dao động trong khoảng 80 - 100 vòng/phút đối với động cơ Diesel.
3.3.1.2 Đường ống cao áp Đưa nhiên liệu với áp suất cao tạo ra từ bơm cao áp tới kim phun để phun vào động cơ vào đúng thời điểm của chu trình.
Cấu tạo Đầu ốc nối Thân vòi phun
Lò xo Vòng điều chỉnh
Hình 3.43 Cấu tạo kim phun Nguyên lý hoạt động
- Khi động cơ trong trạng thái hoạt động, nhiên liệu từ bơm cao áp qua đường ống cao áp vào kim phun, xuống đót kim và ngừng lại ở bọng chứa dầu cao áp Các lỗ tia được lò xo đè van kim bịt kín lại Đến giai đoạn cung cấp nhiên liệu, bơm cao áp làm tăng áp suất nhiên liệu làm tăng áp lực lên mặt côn lớn, tăng dần cho đến khi thắng được lực nén lò xo thì van kim bị áp suất dầu đẩy ngược lên làm nhấc van kim lên
- Khi kết thúc phun, áp suất giảm dần và nhỏ hơn lực nén lò xo, lò xo đẩy van kim đóng các lỗ tia lại và quá trình phun kết thúc.
- Một lượng nhỏ nhiên liệu rò rỉ theo đường khe hở giữa van kim và đót kim đi lên trên theo đường ống hồi về lại thùng nhiên liệu Lượng dầu này cũng có tác dụng làm mát và làm sạch kim phun.
Có thể thay đổi áp suất phun nhiên liệu bằng cách điều chỉnh vít điều chỉnh trên lò xo Nếu tăng áp suất nén lò xo nén chặt hơn tăng áp suất khi phun và ngược lại Tia nhiên liệu càng sương và càng dài khi áp suất càng lớn nhưng áp suất phun cần tùy thuộc vào bơm cao áp và dạng buồng đốt.
Khi động cơ hoạt động dẫn động máy phát điện hoạt động, tạo ra một nguồn năng lượng điện liên tục để đảm bảo hoạt động cho các thiết bị điện trên xe.
Lọc nhớt có nhiệm vụ giữ lại các chất bẩn, bụi, cặn thừa hoặc nước ở lẫn trong nhớt nhằm bảo đảm độ trong của nhớt giúp cho động cơ được bôi trơn và tránh gây hao mòn các chi tiết máy.
Lọc bỏ các cặn gỉ, tạp chất có trong nhiên liệu trước khi nhiên liệu đi qua bơm cao áp, kim phun vào buồng đốt động cơ.
Nhiệt độ môi trường thấp, tua máy khởi động khoảng 100 vòng/phút do động cơ hoạt động ở mức thấp, nhiên liệu nén khó khăn và nhiên liệu khó tự bốc cháy làm động cơ khó khởi động Sử dụng bugi xông máy tăng nhiệt độ khởi động để động cơ hoạt động tốt nhất.
Hệ thống bugi xông máy được trang bị điện trở trong mỗi buồng đốt phụ của động cơ Bằng cách sử dụng nguồn điện 12V từ bình, dây điện trở được nung nóng đến nhiệt độ 800 – 1000 °C , đủ sức xông nóng buồng đốt phụ.
Trước khi khởi động động cơ, người dùng bật công tắc máy cho dòng điện từ accu qua các bugi xông trong khoảng từ 30 – 60 giây Sau khi xông thì động cơ khởi động và nhiên liệu đưa vào buồng đốt phụ đã được xông nóng, đảm bảo khả năng bốc cháy ngay lập tức và giúp động cơ dễ dàng nổ máy.
Giữa thân bugi có một điện trở với một điện cực trung ương, một đầu điện trở nối với thân bugi qua khâu nối ra mass Thân và điện cực trung ương không chạm nhau qua hai khâu cách điện phía trên và phía dưới Loại bugi này thường sử dụng điện áp 12V và mắc song hành Các bugi vẫn hoạt động bình thường trong trường hợp có một bugi bị hư hỏng trong hệ thống.
6 Điện cực trung ương ACCU 12V
Hình 3.44 Bugi xông máy một điện cực 3.3.1.8 Bơm cao áp PE
3.3.1.8.1 Hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PE
Hình 3.45 Hệ thống nhiên liệu bơm cao áp
- Lấy nhiên liệu sạch được cung cấp từ thùng nhiên liệu đến bơm cao áp.
- Ép cho nhiên liệu đạt áp suất cao từ 2500 – 3000 PSI để đưa tới kim phun đúng thời điểm và đúng với thời điểm thứ tự nổ của động cơ làm việc.
- Điều tiết lượng nhiên liệu cho các xilanh động cơ đồng đều và đúng với yêu cầu ở các trạng thái hoạt động của động cơ.
- Nhiên liệu từ thùng nhiên liệu được bơm tiếp vận đặt bên hông bơm bơm lên, đẩy nhiên liệu tới bầu lọc nhiên liệu (có thể có 1 hoặc 2 bầu lọc tùy động cơ).
- Nhiên liệu từ lọc nhiên liệu đi vào buồng chứa dầu trong thân bơm cấp cho các piston bơm cao áp Đến thời điểm phun nhiên liệu, cam đẩy piston ép nhiên liệu tạo ra áp suất cao cho nhiên liệu đẩy đến vòi phun qua đường ống cao áp Nhiên liệu dư ở kim phun qua khe hở hồi về thùng nhiên liệu và một phần được hồi về lại bầu lọc.
HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH TRÊN KIM PHUN VÀ BÀN THỬ KIM PHUN
Thực hành trên kim phun
4.1.1 Thực hành tháo ráp kim phun
Có thể tiếp thu kiến thức tháo ráp các kim phun thông dụng.
- Động cơ cần tháo ráp kim hoặc kim phun rời cần tháo ráp.
- Dụng cụ cần thiết cho quá trình làm việc.
- Tháo kim phun ra khỏi động cơ:
• Nếu động cơ sử dụng lâu ngày bị rỉ sét các mối nối nên nhỏ vài giọt mỡ vào để tháo dễ dàng hơn.
• Tháo khâu nối đường ống dầu đến và đường ống dầu hồi.
• Dùng khăn quấn kín các đường ống dầu vừa tháo để tránh bụi bẩn ngoài môi trường
• Tháo ốc giữ kim phun và lấy kim phun ra khỏi động cơ.
• Dùng vải sạch bịt kín lòng chứa kim phun ngăn bụi bẩn vào buồng đốt.
- Tháo toàn bộ kim phun:
• Dùng bàn chải cước thau hoặc tôn để vệ sinh sạch các muội than bám bên ngoài kim phun Tránh va chạm vào mũi kim phun.
• Đưa thân kim phun vào bàn kẹp eto, chọn kẹp ở nơi được thiết kế cứng để tránh móp kim phun, đầu vòi phun quay lên.
Hình 4.1 Kẹp kim phun trên eto
• Dùng chìa khóa mở ốc giữ vít điều chỉnh áp lực phun.
• Dùng tua vít mở vít điều chỉnh áp lực phun, lấy toàn bộ vít điều chỉnh ra.
• Lấy cây đẩy, lò xo ra khỏi kim.
• Nới lỏng eto và trở ngược đầu kim phun sau đó tiếp tục kẹp chặt vào eto.
• Dùng chìa khóa thích hợp mở nắp chụp đầu kim phun ra.
• Dùng tay giữ đầu kim và cẩn thận lấy nắp chụp ra không đụng vào đầu kim.
• Tháo đót kim và van kim ra, chú ý để theo cặp tránh nhầm lẫn với kim khác.
• Để toàn bộ các chi tiết và thân kim lên khay có dầu bôi trơn sạch.
Hình 4.2 Tháo lò xo và đũa đẩy
• Kẹp thân kim phun vào bàn kẹp, chọn vị trí thiết kế cứng cáp tránh làm móp thân kim phun, đưa đầu vòi phun hướng lên trên.
• Vệ sinh sạch sẽ van kim và đót kim sau đó ráp vào đầu vòi phun, chú ý các ốc định vị nếu không đúng sẽ không ráp vào được.
• Gắn đủ các miếng long đền đệm với nắp chụp.
• Giữ đầu kim và đưa nắp chụp vào cẩn thận không đụng vào đầu kim sau đó dùng chìa khóa thích hợp siết lại chặt.
• Nới lỏng eto và lật ngược kim phun lại sau đó tiếp tục gá lên eto.
• Lần lượt ráp cây đẩy, lò xo và vít điều chỉnh áp lực.
• Dùng tua vít xiết vít điều chỉnh áp lực và gắn ốc giữ vít và xiết vừa lực.
Hình 4.3 Ráp ống chụp vòi phun
Hình 4.4 Ráp ốc điều chỉnh và siết chặt đai ốc
• Ráp các ống dầu dẫn và dầu về.
Lưu ý: khi tháo và ráp các chi tiết cần vệ sinh sạch sẽ bằng dầu sạch sẽ không để
4.1.2 Thực hành kiểm tra kim phun trên bàn thử
- Kim phun không phun được nhiên liệu dạng tơi.
- Kim phun không phun đủ lượng nhiêu liệu.
- Kim phun không phun đủ tia.
- Kim phun bị tắc, không phun nhiên liệu.
- Kim phun có hiện tượng phun nhỏ giọt.
- Kim phun bị nhiễu giọt trước hoặc sau phun.
4.1.2.2 Nguyên nhân Áp suất phun của kim phun không đúng với thông số của nhà sản xuất đưa ra 4.1.2.3 Mục đích
Có thể xác định hư hỏng của kim phun cũng như cân chỉnh áp suất phun để đảm bảo kim phun làm việc tốt nhất.
- Kim phun cần xác định tình trạng hư hỏng.
- Tiến hành vặn khóa van dẫn dầu từ đường ống lên đồng hồ đo áp suất.
- Ấn cần bơm tay cho đến khi thấy nhiên liệu chảy ra ở đót kim.
- Nới lỏng van dẫn dầu đến đồng hồ đo khoảng 1/2 vòng.
- Ấn cần bơm tay cho đồng hồ áp lực tăng đến khi thấy dầu thoát ra khỏi đót kim.
- Quan sát và ghi lại giá trị cao nhất mà đồng hồ hiển thị để có thể so sánh với áp lực do nhà sản xuất quy định Nếu không có thông số do nhà sản xuất chỉ định thì các loại kim đót kín lỗ tia kín là 115kg/cm 2 Còn đối với loại kim phun đót kín lỗ tia hở là 175kg/cm 2
- Sau khi so sánh thì điều chỉnh áp lực thoát bằng ốc vít hay thêm bớt những miếng
Hình 4.5 Điều chỉnh áp lực phun của kim phun Bước 3: Kiểm tra kim có bị nhiễu áp trước áp lực phun
- Ấn cần bơm cho áp lực tăng lên đến mức thấp hơn áp lực phun khoảng 4-5kg/cm 2
Ví dụ áp lực phun là 120 kg/cm 2 thì chỉ ấn cần bơm cho đến 115 kg/cm 2
- Tiến hành quan sát tại đót kim có dầu rò rỉ ra không.
- Nếu dầu bị rò rỉ do mặt côn nhỏ ở ti kim của đót kim không kín.
- Nếu dầu rò rỉ ra ở khâu nối là do xiết ốc chưa đúng áp lực, mặt tiếp xúc không tốt Phải tiến hành tháo kim xoáy lại bằng dầu nhớt cùng với cát xoáy.
Bước 4: Kiểm tra kim nhiễu sau áp lực phun.
- Tiến hành khóa van dầu đến đồng hồ đo áp suất.
- Dùng giấy mềm hoặc khăn sạch lau đót kim sạch sẽ và khô Ấn mạnh cần bơm tay cho dầu phun ra ở đót kim Quan sát đót kim nếu vẫn khô là kim phun còn tốt Nếu ướt là kim bị nhiễu sau khi chịu áp lực phun Có thể là do mặt côn nhỏ của kim tiếp xúc không tốt với bệ van kim hoặc kim đã bị nghẹt do nhiên liệu bị bẩn hay bị trầy xước.
Bước 5: Kiểm tra tình trạng phun dầu.
- Tiến hành khóa van cao áp dẫn nhiên liệu đến đồng hồ đo áp suất.
- Ấn cầm bơm tay mạnh.
- Dùng miếng giấy để dưới đót kim khoảng 3cm và quan sát khi kim phun dầu ra có đủ số lỗ tia không.
• Nếu lỗ tia nào không phun phải dùng cây xoi để thông và cần cẩn thận không để cây xoi gãy trong lỗ.
- Quan sát góc độ phun dầu của kim phun, nếu lỗ tia phun dầu ra xéo thì phải thông lỗ kim hoặc đẩy muội than mé trong bằng cây gỗ mềm nhúng dầu hoặc sử dụng dụng cụ chuyên dùng.
Bước 6: Kiểm tra sự mòn của kim và đót kim.
- Mở van dầu lên đồng hồ đo áp suất.
- Ấn cần bơm tay tăng áp suất phun cho tới khi gần bằng giá trị phun thì ngưng Sau đó giữ cần bơm tay và quan sát áp lực ngả của kim đồng hồ đo áp suất.
- Nếu áp lực ngả dưới 15kg/cm2 trong 50 giây là kim phun còn hoạt động bình thường, đối với kim phun cũ thì không quá 30 giây Nếu áp lực ngã trong thời gian thấp hơn thì phải thay mới kim và đót (hai bộ phận này được chế tạo đặc biệt phải thay theo cặp).
- Không để tay trước đầu kim phun khi tiến hành thử kim để bảo đảm an toàn.
- Dụng cụ và tay người thực hiện cần vệ sinh sạch sẽ.
Hình 4.6 Lau kim phun và kiểm tra nhiễu của kim
Thực hành trên bàn thử kim phun
Bàn thử kim phun là thiết bị giúp điều chỉnh áp suất phun của kim phun để đảm bảo độ tơi của nhiên liệu Ngoài ra bàn thử kim còn có thể được dùng để xác định các hư hỏng trên kim phun để người sử dụng có thể khắc phục nhưng hư hỏng và đảm bảo quá trình làm việc của động cơ.
4.2.1 Cấu tạo và chức năng của các bộ phận Đồng hồ đo áp suất phun Thùng chứa nhiên liệu dư ống cao áp
Bình chứa nhiên liệu để thử kim
Van khóa nhiên liệu tới đồng hồ
Hệ thống bơm Cần bơm nhiên liệu PF nhiên liệu
Hình 4.7 Cấu tạo các bộ phận trên bàn thử kim phun Bàn thử kim phun là thiết bị có cấu tạo khá đơn giản gồm có:
- Đồng hồ áp suất: có chức năng hiển thị áp suất phun của kim phun khi kim phun phun nhiên liệu.
- Van khóa, xả áp suất: khóa nhiên liệu hoặc cho nhiên liệu đồng hồ áp suất.
- Bình chứa dầu: chứa nhiên liệu sạch để tiến hành thử kim phun.
- Bơm cao áp PF: tạo ra nhiên liệu có áp lực cao đến kim phun.
- Đường ống cao áp: dẫn nhiên liệu từ bơm đến kim phun.
- Gắn kim phun vào đường ống cao áp.
- Mở vít xả gió cho đến khi có dầu thoát ra không còn bọt khí thì xiết vít lại.
- Khóa van dẫn dầu lên đồng hồ.
- Ấn cần bơm tay đến khi thấy dầu thoát ra ở kim phun thì dừng.
- Mở van dẫn dầu lên đồng hồ áp suất khoảng 1/2 vòng.
- Ấn cần bơm tay đến khi nhiên liệu phun ra ở kim phun thì ghi nhận thông số trên đồng hồ là áp suất phun của kim phun.
4.2.3 Sữa chữa và hoàn thiện bàn thử kim phun
- Kiểm tra đồng hồ áp suất xem còn hoạt động tốt không.
- Kiểm tra các đường ống nhiên liệu có bị rò rĩ không.
- Vệ sinh thiết bị thử kim phun.
- Vệ sinh bề mặt của bàn để kim phun.
- Sơn lại thiết bị thử kim phun.
- Sơn lại bề mặt của bàn để kim phun.
Hình 4.9 Bàn thử kim phun sau khi hoàn thiện