Bộ chế ho khí hồi tiếp điện tử TS. Nguyễn duy tiến Bộ môn Động cơ đốt trong Khoa Cơ khí - Trờng Đại học GTVT Tóm tắt: Bi báo trình by phơng pháp tính toán lợng ho khí do bộ chế ho khí tạo ra khi động cơ ô tô hoạt động trong điều hiện nhiệt đới. Trên cơ sở đó giới thiệu bộ chế ho khí hồi tiếp điện tử đợc trang bị trên các ô tô đời mới thoả mãn đợc điều kiện khai thác ở Việt Nam. Summary: The article presents the methods of calculating the mixture produced by carburettor when the automobile engine is under operation in tropical conditions. i. cơ sở lý luận ở Việt Nam từ năm 1996 đến nay ô tô đời mới đợc sử dụng rất phổ biến. Trong đó những ô tô cao cấp thờng sử dụng hệ thống nhiên liệu EFI (phun xăng điện tử). Còn một số lớn ô tô thông dụng vẫn sử dụng bộ chế hoà khí hồi tiếp điện tử. Trong quá trình khai thác ta thấy chúng đạt hiệu quả tốt phù hợp với điều kiện Việt Nam. Từ thực tế khai thác, kết hợp với việc nghiên cứu nhiệt đới hoá phơng tiện, tác giả mạnh dạn trình bày cơ sở lý luận của việc trang bị trên so với các loại bộ chế hoà khí thông thờng. ii. ảnh hởng của môi trờng khai thác tới quá trình tạo hỗn hợp của bộ chế ho khí Động cơ ô tô sử dụng bộ chế hoà khí thông thờng khi làm việc trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ cao hoặc miền núi cao có áp suất khí quyển giảm thì công suất giảm, chi phí nhiên liệu tăng, nớc mau sôi và mài mòn tăng. Sở dĩ nh vậy vì khi tăng nhiệt độ môi trờng hỗn hợp sẽ đậm vì mật độ không khí giảm dựa vào công thức: T.R P kk = (1) P: áp suất khí quyển R: Hằng số trạng thái của không khí T: Nhiệt độ tuyệt đối của không khí. Nh vậy ta thấy khi nhiệt độ và áp suất môi trờng thay đổi (Nhiệt độ cao, hoặc động cơ làm việc ở vùng núi cao, áp suất giảm) đều ảnh hởng tới kk . Khi mật độ không khí thay đổi sẽ làm thành phần hỗn hợp (hệ số d thừa không khí) thay đổi: nl0 kk G.L G = (2) G kk : Suất tiêu hao không khí G nl : Suất tiêu hao nhiên liệu L 0 : Lợng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1 kg xăng. * Suất tiêu hao không khí qua bộ chế ho khí đợc tính toán nh sau: kkktkkkk .p.g.2.F.G = (3) kk : Hệ số tiêu thụ không khí F kt : Tiết diện hầu khuyếch tán g: Gia tốc trọng trờng. p: Độ chân không trong họng khuyếch tán. kk : Mật độ (trọng lợng riêng của không khí) Dựa vào (3) ta thấy khi áp suất và nhiệt độ môi trờng khai thác thay đổi thì kk thay đổi mạnh nhất. * Suất hao nhiên liệu qua bộ chế ho khí: nldlnlnl .p.g.2.F.G = (4) nl : Hệ số tiêu thụ nhiên liệu F dl : Tiết diện giclơ p: Độ chân không trong hầu khuyếch tán nl : Trọng lợng riêng của nhiên liệu Khi nhiệt độ môi trờng thay đổi, độ nhớt của nhiên liệu thay đổi, độ bay hơi tăng nên nl thay đổi. Từ công thức (2) ta có: kkdlnl0 kkktkk nl0 kk .P.g.2.F L .P.g.2.F. G.L G == nl kk dl kt nl kk 0 . F F L 1 = (5) Từ (5) ta thấy khi nhiệt độ môi trờng khai thác cao việc giảm trọng lợng riêng của nhiên liệu không đáng kể so với việc giảm kk . Do đó làm hỗn hợp rất đậm. Hỗn hợp đậm sẽ làm cho quá trình cháy kém, dầu bôi trơn sẽ bị các hạt xăng quét màng dầu làm tăng mài mòn xilanh. Nếu gọi , kk , nl ở nơi thiết kế động cơ , kk , nl ở điệu kiện Việt Nam Ta có: nl kk dl kt nl kk 0 ' ' . F F L 1 ' = nl nl kk kk nl nl ' . ' . '' = nl nl kk kk nl nl ' . ' . ' .' = Nếu coi ảnh hởng của nl , nl , nl và nl không đáng kể ta có: kk kk ' .' = (6) Nh vậy để tránh làm đậm hỗn hợp khi nhiệt độ và áp suất môi trờng khai thác thay đổi ta phải điều chỉnh hoặc cải tiến bộ chế hoà khí bằng sử dụng bộ chế hoà khí hồi tiếp điện tử. III. bộ chế ho khí hồi tiếp điện tử (Computer controller emesion System/ CCES). Vào những năm 90 của thế kỷ XX các hãng ô tô Ford và Gerezal Motors bắt đầu sử dụng bộ trung hoà khí thải (bộ hoá khử 3 chất) để khử HC, CO, NO x . Chính vì vậy các động cơ ô tô của các hãng này đã đa vào sử dụng bộ chế hoà khí hồi tiếp điện tử. Cảm biến ôxy Sự vận hnh dây chuyền khép kín của bộ chế ho khí hồi tiếp điện tử Bộ chế hoà khí điện tử thờng sử dụng các bộ phận bằng điện tử Solenoid để điều khiển lu lợng khí trời, lu lợng xăng nạp vào động cơ với tỷ lệ tiết kiệm nhất, thoả mãn mọi đòi hỏi của động cơ trong điều kiện khai thác khác nhau ở Việt nam các bộ phận này chịu sự giám sát của hệ thống cảm biến và chấp hành mọi mệnh lệnh điều khiển từ xa của Computer. Do đó, bộ chế hoà khí Computer điều khiển còn đợc cọi là hệ thống các bua ra tơ (chế hoà khí hồi tiếp điện tử). Ưu điểm của bộ chế hoà khí hồi tiếp điện tử là điều chỉnh đợc tỷ lệ hỗn hợp tối u bằng cách bố trí cảm ứng ôxy đặt trong hệ thống thải khí. Cảm biến này làm việc dới sự điều khiển của một mô đun điện tử ECM (Electromic Control Module). Nhiệm vụ duy nhất của cảm biến ôxy là đo lợng ôxy có trong khí thải rồi đổi thành tín hiệu điện tử gửi về ECM. Sau khi nhận đợc tín hiệu lệnh đến các bộ phận điện tử lập tức các bộ phận điện tử ở cách mạch gió, mạch xăng, làm ngay công việc cân đo, đong đếm sao cho đúng với chơng trình ECM tạo thành một dây truyền khép kín. Hoà khí loãng Cuộn điện từ giảm đậm hoà khí Điện thế cảm biến O 2 thấp Tuy cảm biến ôxy làm việc thờng xuyên nhng không phải lúc nào các tín hiệu của nó cũng đợc ECM tiếp nhận, vì vậy trong những điều kiện nhất định ECM không nhận bất kỳ tín hiệu nào từ cảm biến ôxy mà cũng không phát tín hiệu điều tiết tỷ lệ hoà khí tới các bộ điện tử nên mạch hồi tiếp bị gián đoạn tạm ngng làm việc. Lúc này bộ chế hoà khí làm việc bình thờng suốt cho tới khi cảm biến ôxy nóng tới nhiệt độ tới hạn. ECU (ECM) ECU (ECM) Điện thế cảm biến O 2 cao Cu ộ n điện từ tăn Khi chạy ấm máy và khi tải nặng mạch hồi tiếp điện tử sẽ bị gián đoạn. Vì vậy bộ cảm biến điện tử (ECM) cần trang bị thêm các cảm biến: - Cảm biến thuỷ nhiệt (cảm biến nhiệt độ nớc làm mát động cơ) - Cảm biến áp suất khí nạp. - Cảm biến cánh bớm ga để biết đợc O 2 trong khí thải giảm xuống g đậm hoà khí tải trọng của động cơ mà tăng giảm tỷ lệ hoà khí. Do đó tỷ lệ hoà khí luôn đợc hiệu chỉnh kịp thời với mọi sự thay đổi điều kiện khai thác của động cơ. IV. Kết luận Từ cơ sở lý luận về chế hoà khí và các trang bị điện tử hiện có các động cơ ô tô có trang bị bộ chế hoà khí hồi tiếp điện tử luôn thoả mãn điều kiện làm việc ở Việt Nam. Và có tính u việt hơn hẳn các động cơ có bộ chế hoà khí thông thờng. Trong quá trình khai thác khi hỗn hợp quá đậm hoặc quá nhạt ta sẽ tiến hành điều chỉnh các cảm biến (mạch điện) theo sơ đồ đã cho. Tài liệu tham khảo [1]. Boltinsky. VN: Traktornuie i automobilnuie dvigateli Moskva, 1953. [2]. Baukenic - Exspaluatasia automobilei v usloviak Giarcôvơ Klimata. [3]. Nghiên cứu sử dụng ôtô đời mới ở Việt Nam. Đề tài NCKH cấp bộ B98 - 35 - 66. Chủ trì: TS. Nguyễn Duy Tiến. [4]. Nghiên cứu sử dụng xăng không pha chì, đề tài NCKH cấp Bộ B2002 - 25 - 38. Chủ trì: TS. Nguyễn Duy Tiến . của Computer. Do đó, bộ chế hoà khí Computer điều khiển còn đợc cọi là hệ thống các bua ra tơ (chế hoà khí hồi tiếp điện tử). Ưu điểm của bộ chế hoà khí hồi tiếp điện tử là điều chỉnh đợc. thác thay đổi ta phải điều chỉnh hoặc cải tiến bộ chế hoà khí bằng sử dụng bộ chế hoà khí hồi tiếp điện tử. III. bộ chế ho khí hồi tiếp điện tử (Computer controller emesion System/ CCES) vận hnh dây chuyền khép kín của bộ chế ho khí hồi tiếp điện tử Bộ chế hoà khí điện tử thờng sử dụng các bộ phận bằng điện tử Solenoid để điều khiển lu lợng khí trời, lu lợng xăng nạp vào động