chương 9: Đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động vòi phun Vòi phun một trong những chi tiết quan trọng của hệ thống nhiên li ệu. Nó quyết định đến chất lượng của chùm tia nhiên liệu phun vào xylanh, trực tiếp ảnh hưởng đến quá trình cháy. 2.4.1. Nguyên lý kết cấu Kết cấu chung của một vòi phun nhiên liệu gồm ba phần chính: Thân vòi phun: trên thân kim có ống dầu dẫn đến, ống dẫn v ề và vít xả gió. Trong thân có lò xo, cây đẩy, phía trên có đai ốc chận để hiệu chỉnh sức ép của lò xo, trên cùng là chụp đậy đai ốc hiệu chỉnh. Đầu vòi phun (đót kim): được nối liền với thân kim bằng một khâu nối (êcu tròng) bên trong có đường dầu cao áp và khoang chứa d ầu cao áp và chứa van kim. Phần dưới đầu kim có một hay nhiều lỗ phun dầu rất bé. Khâu nối: dùng để nối thân vòi phun và đầu vòi phun. Vòi phun được lắp vào nắp quy lát nhớ gujon và mặt bích hay vít giữ. 2.4.2. Phân loại vòi phun Bảng 2-2. Phân loại tổng quát vòi phun nhiên liệu Tiêu chí phân loại Phân l o ại Đ ặc đi ểm cách ly k hoa n g phun v ớ i buồng đ ốt 1. Vòi phun hở 2. Vòi phun kín Đặc điểm cấu tạo đầu phun 1. Vòi phun ki ểu chốt 2. Vòi phun kiểu lỗ 3. Vòi phun kiểu van Ph ư ơ ng pháp t ạ o l ự c ép ban đ ầu lên kim phun 1. Ép vòi phun bằng lò xo 2. Ép vòi phun b ằng thuỷ lực Theo phương pháp điều khiển 1. Vòi phun điều khiển cơ khí 2. Vòi phun điều khiển điện tử 2.4.3. Nguyên lý làm việc Nhiên liệu được bơm cao áp bơm tới, đi qua thân kim, theo ống dẫn xuống khoang chứa cao áp. Áp suất của nhiên liệu thắng đượ c sức ép của lò xo nâng kim lên., lúc này nhiên liệu sẽ được phun vào bu ồng đốt qua các lỗ phun dầu. Khi bơm cao áp kết thúc bơm, áp suất trong mạch giảm ngay, lò xo ấn kim phun xuống đóng kín lỗ phun dầu, đó là lúc kết thúc phun. Trong quá trình phun, m ột ít dầu len qua khe hở giữa kim phun và đầu vòi phun để bôi trơn và làm mát. Số nhiên liệu này sau đó đi theo ống dẫn hồi dầu về lại thùng chứa. Áp su ất phun được điều chỉnh bằng cách xoay vít điều chỉnh trên thân kim. Xoay vào sẽ căng thêm lò xo, áp suất phun dầu tăng. Xoay vít ch ỉnh ra có tác dụng ngược lại. 2.4.3.1. Vòi phun kín Vòi phun kín chia thành: vòi phun kín tiêu chuẩn, vòi phun kín có ch ốt trên mũi kim và vòi phun kín dùng van. Hiện nay, hầu hết các động cơ diesel đều dùng vòi phun kín. Vòi phun kín tiêu chu ẩn ở hình 2.23 gồm hai chi tiết chính xác là thân vòi phun 17 và vòi phun 3, khe h ở trong phần dẫn h ướng của hai chi tiết này khoảng 23m. Mặt côn tựa 2 của Kim phun tỳ lên đế van trong thân vòi phun và đóng kín đường thông tới các lỗ phun. Các lỗ phun có đường kính 0,34mm phân bố đều quanh chu vi đầu vòi phun. Đường tâm các lỗ phun và đường tâm đầu vòi phun tạo thành góc 75 0 . Êcu tròng 4 dùng để bắt chặt đầu vòi phun lên thân. Hình.2.23 .Vòi phun kín. 1. lỗ phun; 2. mặt côn tựa của van kim; 3 và 19. kim phun; 4. êcu tròng ; 5 và 16. đường dẫn nhiên liệu; 6. đũa đẩy; 7. đĩa lò xo; 8. lò xo ; 9. c ốc; 10. vít điều chỉnh; 11. bulông; 12. bỗ nối với đường d ẫn nhiên li ệu 13. chụp ; 14. lọc lưới; 15. thân vòi phun; 17.thân kim phun Nguyên lý làm việc Nhiên liệu cao áp được bơm cao áp đưa qua lưới lọc 14, qua các đường 16 trong thân vòi phun tới không gian bên trên mặt côn t ựa của kim phun. Lực do áp suất nhiên liệu cao áp tạo ra tác dụng lên di ện tích hình vành khăn của kim phun chống lại lực ép của lò xo. Khi l ực của áp suất nhiên liệu lớn hơn lực ép của lò xo thì kim phun b ị đẩy bật lên mở đường thông cho nhiên liệu tới lỗ phun. Áp su ất nhiên liệu làm cho kim phun bắt đầu bật mở được gọi là áp suất bắt đầu phun nhiên liệu p . Đối với vòi phun kín tiêu chuẩn p = 15 25MN/m 2 . Trong quá trình phun, áp su ất nhiên liệu còn thể tới 50 80MN/m 2 , trong một vài trường hợp còn th ể cao hơn n ữa . Mu ốn giảm bớt nhiên liệu rỉ qua khe hở phần dẫn hướng của kim phun, đôi khi trên vòi phun còn còn rãnh hình vành khăn. Hành trình nâng vòi phun được xác định bởi khe hở giữa mặt trên của kim với mặt phẳng dưới của thân vòi phun. Khe h ở này thường vào khoảng 0,3 0,5mm. 2.4.3.2. Vòi phun kín loại van Trong loại vòi phun này chỉ còn một tiết diện tiết lưu biến đổi đặt ở phần lỗ phun. Tiết diện tiết lưu này do van thuận ( chiều mở van trùng với chiều lưu động của nhiên liệu ) hoặc van nghịch điều khiển. Hình.2.24. Vòi phun kín dùng van 2.4.3.3. Vòi phun côn chốt trên kim Đặc điểm của vòi phun này là còn một vài tiết diện biến đổi ở phần lỗ phun. Trên thân vòi phun 16 còn một lỗ phun đường kính kho ảng 1,5 2mm. Mặt côn tựa của kim phun 4 che kín tiết diện trên cùng của lỗ phun. Đầu dưới của kim phun còn một chốt hình tr ụ. Phần đuôi của chốt trụ làm thành dạng hai mặt côn còn chung m ột đây nhỏ. Khi lắp vào đầu vòi phun, chốt của vòi phun nhỏ ra ngoài l ỗ khoảng 0,4 0,5mm. Hình.2.25. Vòi phun côn chốt trên kim phun 1. lỗ phun ; 2. Mặt côn tựa của van kim ; 3 và 5. đường dẫn nhiên li ệu;4.kim phun 6. đũa đẩy; 7. lò xo; 8. đĩa lò xo; 9. cốc ;10. đệm điều chỉnh; 11. bu l ông 12. vít điều chỉnh; 13. chụp;14. Thân vòi phun; 15. êcu tròng; 16 .thân kim phun Trong quá trình mở kim phun, phần chốt của vòi phun chuy ển dịch trong lỗ phun hình trụ. Lúc ấy xung quanh chốt tạo thành một đường thông nhiên liệu hình vành khăn với 3 m ặt tiết lưu: mặt thứ nhất tại mặt côn tựa của kim, còn hai m ặt khác tại hai đây lớn của hai mặt côn. Tia nhiên li ệu của loại vòi phun còn chốt trên kim còn d ạng hình côn rỗng, đỉnh côn ở lỗ côn. Góc côn của tia nhiên li ệu phụ thuộc vào hình dạng phần đuôi của chốt và vào hành trình c ủa van kim. Góc côn biến động trong phạm vi rất rộng ( t ừ 0 0 C đến 50 0 60 0 C), hành trình của kim phun cũng được h ạn chế như trong vòi phun kín tiêu chuẩn. . chương 9: Đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động vòi phun Vòi phun một trong những chi tiết quan trọng của hệ thống nhiên li ệu. Nó quy t định đến chất lượng của chùm tia nhiên liệu phun vào. cao áp và khoang chứa d ầu cao áp và chứa van kim. Phần dưới đầu kim có một hay nhiều lỗ phun dầu rất bé. Khâu nối: dùng để nối thân vòi phun và đầu vòi phun. Vòi phun được lắp vào nắp quy lát. tia nhiên li ệu phụ thuộc vào hình dạng phần đuôi của chốt và vào hành trình c ủa van kim. Góc côn biến động trong phạm vi rất rộng ( t ừ 0 0 C đến 50 0 60 0 C), hành trình của kim phun cũng