xây dựng qui trình phục hồi sửa chữa vòi phun, bơm chuyển nhiên liệu

* Hành trình nạp và cung cấp nhiên liệu : Khi cam lệch tâm thôi tác động lên conđội con lăn lúc này lò xo hồi vị của piston sẽ đẩy cho piston đi xuống phía dới về vị tríban đầu làm thể t

Nhận xét của giáo viên hớng dẫn

Trong những năm gần đây, nhu cầu về sự phát triển các loại xe ô tô ngày càng cao, các yêu cầu kỹ thuật ngày càng đa dạng.Các loại ô tô đợc sử dụng chủ yếu trong công nghiệp,nông nghiệp, GTVT.Khoảng 20 năm gần đây ô tô đã có bớc cải tiến rõ rệt.Yêu cầu vận hành , sửa chữa , bảo trì động cơ đời mới đòi hỏi phải có hiểu biết sâu sắc về cấu tạo, các đặc tính kỹ thuật, nguyên lí vận hành, và có kỹ năng thành thạo trong các quy trình tháo, lắp, bảo dỡng , chuẩn đoán và sửa chữa

nghiên cứu về chuyên ngành cơ khí động lực tại trờng ĐHSPKT Hng Yên em đợc giao đồ

án “Xây dựng qui trình phục hồi sửa chữa vòi phun, bơm chuyển nhiên liệu”

Phần 1 Kết cấu và đIều kiện làm việc

Phần 2 Qui trình tháo lắp

Phần 3 Các dạng h hỏng thờng gặp của nó

Phần 4 Qui trình kiểm tra, sửa chữa, khắc phục h hỏng

Phần 5 Kiểm nghiệm các thông số sau sửa chữa

Đồ án đợc trình bày tập chung chủ yếu vào qui trình phục hồi và sửa chữa Mỗi phần

đều có hình vẽ minh hoạ chi tiết, các bớc thực hiện quy trình tháo, lắp, bảo dỡng, chuẩn

đoán và sửa chữa

Trong quá trình làm đồ án chúng em đã tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu về ô tôtrong và ngoài nớc, nghiên cứu các thông tin đại chúng Đặc biệt là sự giúp đỡ, hớng dẫn,chỉ bảo tận tình của thầy giáo hớng dẫn Đào Chí Cờng và bạn bè trong lớp đến nay đồ áncủa chúng em đã hoàn thành

Mặc dù đã có nhiều nỗ lực, cố gắng trong quá trình thực hiện Xong thời gian và kinhnghiệm có hạn nên nội dung không tránh khỏi thiếu sót, chúng em rất mong đợc sự đónggóp chỉ bảo tận tình của thày giáo hớng dẫn để đồ án của chúng em đợc hoàn thiện hơn.Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo cùng bạn bè trong lớp đã giúpchúng em hoàn thành đề tài này

HngYên,ngày 1 tháng 4 năm 2006

Nhóm sinh viên thực hiện

Vũ Bá Phú

Lê Sỹ Phúc

Bùi Duy Thanh

QUI TRìNH PHụC HồI, SửA CHữA “VòI PHUN, BƠM CHUYểN NHIÊN LIệU”.

Phần 1 kết cấu và đIều kiện làm việc.

1.1 Kết cấu chung của hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ diesel.

-Thùng chứa nhiên liệu.

4 Bầu lọc nhiên liệu

5 Đ ờng nhiên liệu cao áp

6 Vòi phun

7 Hồi nhiên liệu rò rỉ từ vòi phun

8 Van hồi nhiên liệu

9 Đ ờng hồi nhiên liệu về

áp suất nhiên liệu do bơm cung cấp thờng đạt giá trị lớn dao động trong khoảng(1,5-6) kg/cm2 áp suất lớn nh vậy không những đủ để thắng sức cản trong đờng ống dẫnnhiên liệu thấp áp và trong các bầu lọc mà còn ngăn cản sự hình thành bọt khí và hơinhiên liệu.

1.2.2 Phân loại.

-Bơm chuyển nhiên liệu đang đợc sử dụng trong các động cơ điezel có rất nhiều loại :

Bơm phiến gạt hoặc bơm con lăn thờng đợc sử dụng trong bơm cao áp chia, bơm pistonthờng đợc sử dụng trong bơm cao áp dẫy

1.2.3 Điều kiện làm việc.

-Trong quá trình làm việc cụm pittong và xy lanh bơm phảI chịu mài mòn do ma sát, ănmòn hóa học của nhiên liệu

-Lòng bơm và các van nạp và van xả chịu sự ăn mòn của nhiên liệu

1.2.4 Cấu tạo bơm chuyển nhiên liệu: Cấu tạo của bơm chuyển nhiên liệu loại piston

Thân bơm là chi tiết chính của bơm, trong thân bơm có phân hai khoang chính vàdùng để bố trí piston, lò xo hồi vị, con đội con lăn, van nạp, van xả ngoài ra còn có bơmtay có đầu nối, xi lanh, piston, cần piston và núm piston.

Thân bơm đợc chế tạo bằng gang các van nạp, van xả đợc chế tạo từ chất dẻo hoặcnhôm, các chi tiết còn lại đợc chế tạo bằng thép

1.2.5 Nguyên lý làm việc của bơm.

Bơm chuyển nhiên liệu thực hiện quá trình hút và bơm nhiên liệu trong hai hànhtrình : Hành trình chuyển tiếp và hành trình làm việc (hình1.2)

1 Đờng nhiên liệu vàoCon đội con lăn

7 Van nạp 6 thanh đẩy

8 Lò xo 7 con đội con lăn

bơm chuyển nhiên liệu

* Hành trình chuyển tiếp : Khi cam lệch tâm trên trục cam của bơm cao áp tác dụngvào con đội con lăn, qua đũa đẩy sẽ làm cho piston chuyển động lên ép lò xo lại Pistondịch chuyển lên về phía khoang A Lúc này thể tích trong khoang A giảm, áp suất tănglàm cho van nạp đóng lại van xả mở ra đồng thời piston chuyển động lên đi lên nh vậylàm thể tích trong khoang áp lực B (dới) tăng lên áp suất ở đây giảm xuống vì thế hầu nhtoàn bộ lợng nhiên liệu bị đẩy từ khoang hút A (khoang trên) xuống khoang dới qua lỗkhoan chéo trong thân bơm Còn một lợng nhiên liệu rất ít qua đờng ra lên bầu lọc vàobơm cao áp, hành trình này của piston chỉ thực hiện hành trình chuyển tiếp nên năng suấtcủa bơm không đáng kể

Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo bơm chuyển nhiên liệu

* Hành trình nạp và cung cấp nhiên liệu : Khi cam lệch tâm thôi tác động lên con

đội con lăn lúc này lò xo hồi vị của piston sẽ đẩy cho piston đi xuống phía dới (về vị tríban đầu) làm thể tích khoang A tăng lên áp suất tại đây giảm xuống tạo nên độ chânkhông sẽ hút đóng van xả và mở van nạp nhiên liệu từ thùng chứa đợc hút qua van nạp

điền vào thể tích phía trên xi lanh đồng thời khi piston chuyển động đi xuống làm chonhiên liệu đợc nén ở khoang B với áp suất cao đẩy nhiên liệu qua lỗ khoan chéo ra đờngxả lên bầu lọc tinh vào bơm cao áp Nh vậy trong hành trình làm việc của piston đi xuốngthực hiện hai hành trình hút và đẩy nhiên liệu Chúng ta thấy bơm chuyển nhiên liệu cungcấp cho bơm cao áp một lợng nhiên liệu cần thiết không phụ thuộc vào chế độ và tốc độcủa động cơ, nếu hành trình của piston luôn luôn không đổi thì sẽ có lúc nào đó áp suấttrong đờng xả nhiên liệu và ở khoang áp suất đủ lớn thắng đợc sức căng của lò xo hồi vịpiston, lò xo sẽ không thể đẩy cho piston về vị trí ban đầu làm cho hành trình của pistonngắn lại, năng suất của bơm sẽ giảm đi Trong trờng hợp bầu lọc nhiên liệu quá bẩn hoặctắc, hiện tợng đó càng dễ xảy ra hơn

* Hành trình treo bơm : Khi áp suất đờng xả và trong khoang B đạt đến một giá trịlớn nào đó áp suất này sẽ tác động vào mặt dới của piston, thắng đợc sức căng của lò

xo sẽ làm lò xo nén lại khi đó piston sẽ không chuyển động đợc nữa và bị treo ở một vị trícao nhất lúc này đũa đẩy không hoàn toàn không tác động vào piston nên bơm khônglàm việc đây là trạng thái quá tải của bơm và lúc này hành trình của piston bằng khôngdẫn đến năng suất của bơm bằng không

Nh vậy lu lợng nhiên liệu cung cấp cho bơm cao áp sẽ đợc chính bơm chuyển nhiênliệu tự điều chỉnh lấy áp suất nhiên liệu phụ thuộc chủ yếu vào lực nén của lò xo, lực néncàng lớn thì áp suất càng cao Trên thân bơm còn lắp bơm tay kiểu piston để xả không khí

ra khỏi hệ thống cung cấp nhiên liệu và cung cấp đủ nhiên liệu nạp đầy vào khoang A củabơm áp lực thấp của bơm cao áp Lúc này bơm chuyển nhiên liệu đứng yên (bơm có làmviệc) nên mọi quá trình của bơm tay đợc thực hiện nh một bơm piston thờng với hai vannạp và van xả, sau khi đã bơm đủ nhiên liệu cần vặn chặt núm piston để tránh lọt khí vàotrong thân bơm để không làm ảnh hởng đến khả năng làm việc của bơm chuyển nhiênliệu

1.3 Vòi phun

1.3.1 Chức năng.

So với chi tiết trong hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ điezel thì vòi phun tuy có giáthành chế tạo không cao nhng lại có ảnh hởng rất lớn đến hiệu quả làm việc và độ tin cậycủa hệ thống nói riêng và của động cơ điezel nói chung Đặc tính phun nhiên liệu, chất l-ợng hình thành hỗn hợp trong xi lanh của động cơ và diễn biến quá trình cháy phụ thuộcnhiều vào kết cấu và thông số của vòi phun

Trong một số động cơ điezel vòi phun thực hiện các nhiệm vụ sau :

- Phun nhiên liệu do bơm cao áp cung cấp vào xi lanh của động cơ dới một áp suấtnhất định

- Đảm bảo độ phun tơi, độ phun xa, số lợng và cấu trúc tia phun nhiên liệu phù hợpvới hình dạng và kích thớc buồng cháy, phơng pháp hình thành hỗn hợp nhiên liệu

- Cùng bơm cao áp vòi phun đảm bảo quá trình phun nhiên liệu đợc bắt đầu và kết

1.3.2.Yêu cầu.

Vòi phun là một trong các chi tiết làm việc trong điều kiện làm việc rất nặng nề vì

đầu vòi phun tiếp xúc trực tiếp với khí cháy trong xi lanh động cơ vì vậy đối với vòi phuncòn có thêm yêu cầu là Độ bền cao, dễ thay thế và sửa chữa giá thành thấp.

1.3.3 Điều kiện làm việc.

- Trong quá trình làm việc bộ đôi kim phun phải làm việc với áp suất cao, vận tốcdòng nhiên liệu thay đổi đột ngột

- Khi làm việc kim phun va đập với ổ đặt bị xói mòn của dòng nhiên liệu

- Kim phun tiếp xúc với khí cháy, nhiệt độ cao, kim bị bó kẹt do muội than, bị tắc lỗ phun

1.3.4 Phân loại

- Có nhiều cách phân loại vòi phun nhng phân loại vòi phun căn cứ vào sự khác biệttơng đối rõ nét về kết cấu Kim phun và đót kim (hay các thông số của vòi phun thì đợcchia làm hai loại vòi phun hở và vòi phun kín)

-Vòi phun hở là loại vòi phun đơn giản nhất chúng không có van kim để ngăn cách đờngnhiên liệu cao áp với các buồng cháy giữa các lần phun nhiên liệu loại vòi phun này cónhợc điểm cơ bản sau không thể đáp ứng đợc các nhiệm vụ đặt ra cho một vòi phun của

động cơ điezel hiện đại Hiện nay loại vòi phun này không đợc chế tạo và sử dụng nữa vìvậy chúng ta chỉ nghiên cứu loại vòi phun kín Loại này gồm:

+Kim phun đót kín lỗ tia hở

+ Kim phun đót kín lỗ tia kín

Hình 1.3 Cấu tạo các loại vòi phun

1 Lỗ nhiên vào

2 Thân vòi phun

3 Đờng dẫn nhiên liệu

4 Tấm chung gian

1.3.5 Cấu tạo của vòi phun

Cấu tạo của vòi phun cơ bản giống nhau, bao gồm các phần:

* Thân vòi phun.

Trên thân vòi phun có đờng dầu vào, đờng dầu hồi và vít xả không khí đợc bố tríngay tại đai ốc bắt đờng dầu vào tuỳ thuộc vào hình dạng và kết cấu của vòi phun màcách bố trí đờng dầu vào và đờng dầu hồi khác nhau Trong thân vòi phun còn có lò xo trụ

đẩy ép kim phun đóng kín vào đế của nó ở đầu phun Đối với một số loại vòi phun còn cóvít để điều chỉnh sức căng của lò xo

1 Cấu tạo vòi phun lỗ tia kín.

* Cấu tạo.

1.4 Cấu tạo và hoạt động kim phun vòi phun kín lỗ tia kín

- Đặc điểm cơ bản để nhận biết vòi phun là trên đầu van kim (hay kim phun) có một chốthình dạng khác biệt Nếu ta quan sát vòi phun chốt đã lắp hoàn chỉnh ta có thể nhìn thấymột chốt nhỏ nhô ra từ lỗ phun khoảng 0,4 - 0,5 mm.

- Thân vòi phun đợc làm bằng khối thép đúc định hình Trên thân vòi phun có đờng dầuvào (đờng dẫn nhiên liệu 3), đờng dầu hồi 8 và đai ốc 6 dùng để xả không khí Tuỳ thuộcvào hình dạng và kết cấu của vòi phun mà cách bố trí đờng dầu vào và đờng dầu

hồi khác nhau Trong thân vòi phun có lò xo trụ 10 đẩy để ép ti đẩy và ti đẩy ép kim phun

đóng kín vào đế kim phun 13 và ở phía trên có căn đệm điều chỉnh 9 để điều

chỉnh sức căng của lò xo (đối với một số loại vòi phun còn dùng vít để điều chỉnh)

-Đầu phun 13 có chứa kim phun ổ đặt của kim phun phần dới đầu phun 13 trong

phần đầu vòi phun có đót kim phun là cặp chi tiết đợc gia công chính xác, độ bóng bềmặt kim phun và các bề mặt tiếp xúc giữa phần côn và phần dẫn hớng kim phun và ổ đặtkhông nhỏ hơn Ra = 12, khi khe hở giữa các mặt trụ phần dẫn hớng kim phun nằm trongkhoảng 0,003 - 0,006 mm, độ côn và độ ô van phần trụ không vợt quá 0,001- 0,002 mm.-Các lổ phun có đờng kính nhỏ đợc bố trí trong núm số lợng đờng kính cách bố trí và độngiêng của lỗ phun so với đờng tâm tuỳ thuộc vào phơng pháp hình thành hỗn hợp nhiênliệu, hình dạng buồng cháy và cách bố trí buồng cháy

-Trong động cơ điezel sử dụng buồng cháy thống nhất không tận dụng đợc xoáy lốc củadòng không khí thì các vòi phun có thể đến tám lỗ phun và có đờng kính 0,2 mm ,loạibuồng cháy có tận dụng xoáy lốc các vòi phun thờng chỉ có 2 - 8 lỗ phun và đờng kínhkhoảng 0,4 - 0,6 mm

2. Cấu tạo vòi phun kín lỗ tia hở:

độ nghiêng của các lỗ phun so với đờng tâm tuỳ thuộc vào phơng pháp hình thành hỗnhợp nhiên liệu, hình dạng và cách bố trí buồng cháy.

Trong các động cơ điezel sử dụng buồng cháy thống nhất không tận dụng buồng cháyxoáy lốc của dòng khí thì vòi phun có thể có đến tám lỗ phun và đờng kính khoảng 0,2

mm Loại buồng cháy có tận dụng xoáy lốc thì các vòi phun có từ 2 đến 8 và đờng kính khoảng 0,4 - 0,6 mm Loại buồng cháy Man các vòi phun có từ 1 đến 2 lỗ phun và đờngkính khoảng 0,4 - 0,6 mm

3 Nguyên lý làm việc:

Trong hành trình nén của piston bơm cao áp nhiên liệu từ đờng ống cao áp đi vào ờng ống dẫn nhiên liệu 3 qua lới lọc 7 vào khoang áp lực của vòi phun áp lực này sẽ tácdụng lên mặt côn của kim phun nâng kim phun áp lực này lớn hơn áp lực của lò xo 10 đẩykim phun nâng lên kim phun sẽ mở lỗ phun cho nhiên liệu phun vào một xi lanh nào đó ởthời điểm cuối nén đầu nổ

đ-Độ nâng kim phun bị giới hạn bởi khoảng cách tối đa giữa mặt phẳng trên phần trụdẫn hớng của kim phun với mặt phẳng dới của thân vòi phun (hình 1.5) để giảm mức độhao mòn do va đập giữa mặt côn và thân kim phun cũng nh đảm bảo độ kín khít lâu dài,

độ này thờng giới hạn trong khoảng 0,3 - 0,5 mm

Khi bơm cao áp kết thúc quá trình cung cấp nhiên liệu vào khoang áp suất của vòiphun do đó áp lực nhiên liệu trong khoang giảm đột ngột, lò xo 10 sẽ đẩy kim phun đixuống đóng mặt côn của kim phun với đế của vòi phun nhiên liệu ngừng cung cấp cho

động cơ Lợng nhiên liệu rò rỉ qua phần dẫn hớng của kim phun cũng nh qua mặt phẳngtiếp xúc giữa bộ đôi kim phun và thân kim phun vào khoang chứa lò xo 10 nhiên liệu sẽ

đợc đa ra đờng dầu hồi số 8 để về thùng chứa

Phần 2

Tháo lắp vòi phun và bơm chuyển.

2.1 Qui trình tháo lắp bơm chuyển nhiên liệu.

2.1.1 Qui trình tháo bơm chuyển.

Trớc khi tháo phải xoay cho cam của bơm cao áp ở trạng thái không tácdụng vào con

đội của bơm chuyển

Không để cụmvan nạp và bơm tay dính bụi bẩn.

4 Tháo van xả:

Giữ cố định bơm

chuyển nhiên liệu

trên ê tô,dùng clê

hoặc tuýp tháo bu

lông giữ van xả, tháo

van xả

Clê,Tuýp

Không để cụmvan xả dính bụi bẩn

5

ơ

Tháo con đội, con

lăn,tháo lò xo, thanh

- Dùng tay lấy con

đội con lăn ra, lấy lò

xo hồi vị con đội ra,

lấy thanh đẩy ra

Kìm mỏnhọn, đột,búa sắt

7

Làm sạch và phân

loại chi tiết:

Sau khi tháo rời tất cả

các chi tiết của bơm

chuyển ra ta phải vệ

sinh sạch se bằng dầu

va để gọn gàng đồng

bộ từng bộ phận

2.1.2.Qui trình lắp bơm chuyển nhiên liệu.

- Vệ sinh sạch sẽ các chi tiết

-Chuẩn bị các đệm phớt thay thế

STT Nội dung công việc Dụng cụ Chú ý.

1

Lắp cụm piston:

-Giữ cố định bơm chuyển nhiên liệu trên ê

tô.Lắp piston, lắp bu lông giữ piston vào xi

lanh thân bơm

Tuýp

Tránh làm xớc xi lanh

2

-Lắp thanh đẩy, lò xo

-Lắp con đội, con lăn

-Dùng kìm nhọn lắp chốt giữ con đội con lăn

Kìm mỏ nhọn, đột,búa sắt

3

Lắp cụm van xả:

-Giữ cố định bơm chuyển nhiên liệu trên ê tô

lắp van xả, lò xo hồi vị, lắp bu lông giữ van xả

Tuýp

4

Lắp cụm van nạp.bơm tay:

-Lắp van nạp, lò xo hồi vị, lắp bơm tay vào

bơm chuyển nhiên liệu

bị rách bẹp

2.2 Qui trình tháo lắp vòi phun.

2.2.1 Qui trình tháo vòi phun.

1

Tháo giắc buzi sấy:

- Tháo các đai ốc bắt giắc

buzi sấy

- Tháo đai ốc bắt giắc

buzi sấy vào ống góp nạp

- Tháo các đệm cách điện

và giắc nối buzi sấy

Khẩu,tuýp, clê

2

Tháo các ống cung cấp nhiên

liệu cho vòi phun:

- Nới lỏng các đai ốc của

các ống cao áp với vòi phun

- Tháo các đai ốc và kẹp

giữ các đờng ống cao

áp

Clê,choòng

Tháo ống dầu hồi:

- Tháo ống cấp nhiên liệu

ra khỏi đờng dầu hồi

- Tháo các đai ốc, ống

dầu hồi và đệm ra

Clê,choòng

(đối với loại vòi phun lắp ghép với nắp máy bằng ren)

- Dùng chữ T để tháo vòi

phun ra khỏi động cơ(đối với loại vòi phundùng đế để lắp vào nắp máy)

Chữ T,SST

Các vòi phun tháo

ra phải để

đúng thứ tự

2.2.2 Qui trình tháo rời các chi tiết của vòi phun:

1

Tháo các khâu nối đờng dầu

vào và dầu hồi ra khỏi thân

Tháo khâu nối giữ đót kim và

kim phun ra:

Dùng clê hoặc choòng để

tháo khâu nối ra

3 Tháo các chi tiết trong thân

Để các chi tiết của vòi phun vào trong

thì ta phải kẹp thân vòi phun

vào êtô và dung tuốcnơvít để

tháo vít điều chỉnh ra

2.2.3 lắp các chi tiết của vòi phun.

STT Nội dung công việc. Hình vẽ minh họa. Dụng cụ Chú ý.

2 Vệ sinh và phân loại các chi

Lắp cụm vòi phun vào, sau đó

lắp đai ốc giữ cụm vòi phun

vào

2.2.4 Lắp vòi phun vào động cơ.

STT Nội dung công việc Hình vẽ minh họa Dụng cụ Chú ý

với loại vòi phun có đế)

-Đối với loại vòi phun bắt với

nắp máy nhờ ren thì ta thay

đệm mới sau đó dùng dụng cụ

chuyên dùng để lắp vào

Xiết chặt quá sẽ gâybiến dạng vòi phun

và các h hỏng khác

2

Lắp ống dầu hồi:

-Lắp các đệm mới và các ống

dầu hồi bằng các đai ốc

-Nối ống nhiên liệu vào ống

dầu hồi