Bài giảng cấu tạo động cơ - ĐT Đại học chính quy - chương 7 Hệ thống cung cấp nhiên liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ MÔN “CẤU TẠO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG” MÔN “CẤU TẠO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG” Sinh viên thực hiện: Vũ Thạch Bá Đồng Việt Giang Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Văn Cường Khổng Văn Nguyên Chương VII NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC Chương VI Chương V Chương IV Chương II Chương III Chương I hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu 7.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng 7.1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại 7.1.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng chế hòa khí (chế hai cấp) 7.1.3. Hệ thống phun xăng 7.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ Diezel 7.2.1. Chức năng yêu cầu nhiệm vụ 7.2.2. Hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp thường 7.2.3. Hệ thống nhiên liệu với bơm cao áp điều khiển điện tử 7.2.4. Hệ thống nhiên liệu với ống phân phối (Commonrail-CRS-i) 7.2.5. Hệ thống cung cấp nhiên liệu với bơm – vòi phun kết hợp điều khiển điện tử hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu 7.1 Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng 7.1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại 7.1.1.1. Công dụng Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng dùng để chuẩn bị và cung cấp vào trong xylanh một hỗn hợp công tác có số lượng và thành phần cháy thích hợp với từng chế độ làm việc của động cơ. 7.1.1.2. Yêu cầu Cung cấp hỗn hợp với thành phần λ thích hợp với từng chế độ làm việc của động cơ (λ là số dư lượng không khí), số lượng hoà khí đầy đủ đảm bảo cho động cơ có công suất lớn nhất và tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất. Hỗn hợp nhiên liệu phải được cung cấp đầy đủ cho các xylanh. Cũng như hỗn hợp nhiên liệu phải được phân bố đều trên thể tích buồng cháy 7.1.1.3. Phân loại - Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng chế hoà khí - Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng vòi phun hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu 7.1.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng chế hòa khí (chế hai cấp) 1: Van thông hơi buồng phao 2: Piston bơm tăng tốc 3: Giclơ chậm 4: Vòi chính thứ cấp 5: Vòi phun tăng tốc 6: Bướm gió 7: Vòi phun chính sơ cấp 8: Van điện từ 9: Piston làm đậm 10: Van kim (van khế) 16: Vít điều chỉnh không tải 17: Gíc lơ chậm 18: Gíc lơ chính 19: Van làm đậm Hình 7.1.1. Sơ đồ cấu tạo chế hai cấp 11: Bơm tăng tốc phụ 12: Gíc lơ chính thứ cấp 13: Hộp số chân không bướm ga 14: Bướm ga thứ cấp 15: Bướm ga sơ cấp hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu a). Chế độ khởi động a). Chế độ khởi động Hình 7.1.2. Mạch khởi động Hình 7.1.2. Mạch khởi động 7. Nhiên liệu cơ bản của chế độ không tải 8. Nhiên liệu phụ của chế độ không tải. 9. Vít điều chỉnh nồng độ CO. 10. Vít điều chỉnh số vòng quay không tải. 11. Giclơ chính. . . 1. Giclơ không khí. 2. Giclơ không khí phụ. 3. Giclơ không tải họng thứ cấp. 4. Giclơ chính họng thứ cấp. 5. Hỗn hợp không tải họng thứ cấp. 6. Lỗ chuyển tiếp. Khi khởi động, bướm gió đóng kín, bướm ga sơ cấp hé mở, bướm ga thứ cấp đóng. Dưới bướm gió có một sức hút rất lớn, ở họng sơ cấp xăng được hút ra từ vòi phun chính sơ cấp, lỗ chuyển tiếp và lỗ không tải. Ở họng thứ cấp xăng chỉ được hút ra ở lỗ không tải, hỗn hợp thu được là rất đậm đảm bảo cho động cơ khởi động dễ dàng. hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu b). Chế độ không tải Khi động cơ chạy cầm chừng không có phụ tải, bướm ga sơ cấp và thứ cấp đóng kín, độ chân không dưới bướm ga rất lớn. Ở họng sơ cấp xăng được hút ra từ giclơ chính sơ cấp, hoà trộn với không khí tạo thành nhũ tương. Mặt khác còn một lượng hỗn hợp phụ được hút ra từ giclơ chính sơ cấp, bổ xung cho hỗn hợp nhiên liệu cơ bản. Ở họng thứ cấp xăng được hút ra từ giclơ chính thứ cấp, hoà trộn với không khí từ giclơ hiệu chỉnh không khí không tải tạo thành nhũ tương theo mạch không tải. *) Chế độ tải trung bình: Bướm ga sơ cấp hé mở, bướm ga thứ cấp đóng, độ chân không trọng hệ thống nạp vẫn lớn giữ cho piston làm đậm ở vị trí trên, van làm đậm đóng, xăng chỉ được hút ra ở vòi phun chính sơ cấp hòa trộn với không khí đi vào hệ thống nạp. *) Chế độ tải trung bình cao: Bướm ga sơ cấp mở rộng, bướm ga thứ cấp vẫn đóng, độ chân không trong họng sơ cấp yếu đi, piston làm đậm bị đẩy xuống nhờ lò xo piston làm đậm mở van làm đậm. Xăng được hút ra từ van làm đậm sơ cấp bổ sung thêm cho vòi phun chính sơ cấp, cung cấp hỗn hợp lớn và làm đậm hơn một chút. c). Chế độ tải trung bình hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu d). Chế độ chuyển tiếp Hình 7.1.3. Chế độ chuyển tiếp 1. Lỗ thông hơi cho hệ thống chuyển tiếp. 2. Giclơ không khí lỗ chuyển tiếp họng thứ cấp. 3. Giclơ không khí không tải họng thứ cấp. Ở họng thứ cấp bướm ga bắt đầu mở nên độ chân không trên bướm ga vẫn còn yếu, vòi phun chính thứ cấp bắt đầu cung cấp nhiên liệu nhưng với một lượng ít, phần lớn nhiên liệu được hút ra từ lỗ chuyển tiếp và lỗ không tải do độ chân không sau bướm ga thứ cấp vẫn lớn. Khi bướm ga sơ cấp mở từ 60% trở lên, bướm ga thứ cấp bắt đầu mở. Ở họng sơ cấp do độ chân không yếu lên piston làm đậm bị lò xo piston làm đậm đẩy xuống mở van làm đậm cung cấp hỗn hợp nhiên liệu bổ sung cho vòi pun chính và một phần nhiên liệu được hút ra từ vòi phun bổ sung do độ chân không trên họng khuyếch tán. hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu e). Mạch toàn tải Bướm ga sơ cấp và thứ cấp mở hết cỡ. Ở họng sơ cấp độ chân không ở hệ thống nạp yếu, piston làm đậm toàn tải vẫn ở phí dưới nhờ sức đẩy của lò xo mở van toàn tải, hút xăng bổ sung cho vòi phun chính sơ cấp. Mặt khác do bướm ga sơ cấp mở hết cỡ nên độ chân không ở phí trên họng khuếch tán tăng lên, hút xăng từ vòi phun bổ sung, cung cấp cho động cơ. Ở họng thứ cấp do bướm ga thứ cấp mở rộng tạo ra chân không hút xăng từ vòi phun chính thứ cấp và vòi phun làm đậm toàn tải họng thứ cấp. Một lượng hỗn hợp lớn sẽ được cung cấp cho động cơ hoạt động ở chế độ tải nặng hoặc ở tốc độ cao. f). Mạch tăng tốc Khi nhấn chân ga đột ngột, xăng trong xy lanh bơm tăng tốc bị đẩy dưới áp suất của bơm tăng tốc, đẩy van trọng lượng lên và xăng được phun ra từ vòi phun tăng tốc bổ sung thêm cho động cơ. Khi nhả chân ga, nhờ sức căng của lò xo bơm tăng tốc đẩy piston lên, lúc này van trọng lượng chặn lối ra, van nạp mở xăng được hút vào trong xylanh bơm từ buồng phao. hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu 7.1.3. Hệ thống phun xăng 7.1.3.1 Đặc điểm và phân loại a). Đặc điểm - Giảm tiêu hao nhiên liệu động cơ - Tăng hiệu suất thể tích hay công suất lít của động cơ. - Hoạt động tốt trong mọi điều kiện địa hình và thời tiết, không phụ thuộc vào tư thế xe Phân loại hệ thống phun xăng điện tử theo nhiều tiêu chí: có thể phân loại theo số vòi phun, phân loại theo nguyên lí điều khiển quá trình phun hay phân loại theo nguyên lí đo lưu lượng khí nạp… b). Phân loại - Phân loại theo cách thức phun: + Phun xăng điện tử gián tiếp. + Phun xăng điện tử tr~c tiếp. *) Ưu điểm *). Một số điểm hạn chế - Cấu tạo phức tạp, độ nhạy cảm cao, yêu cầu khắt khe về chất lượng nhiên liệu và không khí, sửa chữa bảo dưỡng khó, đòi hỏi trình độ chuyên môn cao - Giá thành đắt - Phân loại theo số vòi phun: + Hệ thống phun xăng nhiều điểm. + Hệ thống phun xăng hai điểm. + Hệ thống phun xăng một điểm. [...]... THèNG CUNG CÊP NHI£N LIÖU 7. 2.4 Hệ thống nhiên liệu với ống phân phối (Commonrail-CRS-i) Hình 7. 2.8 Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu Diesel điện tử với ống phân phối HÖ THèNG CUNG CÊP NHI£N LIÖU Các đặc điểm chính Hình 7. 2.9 Các đặc điểm chính của hệ thống nhiên liệu Common Rail HÖ THèNG CUNG CÊP NHI£N LIÖU 7. 2.4.1 Các cụm chi tiết trong hệ thống 1 Bơm chuyển nhiên liệu Hình 7. 2.10 Bơm cấp nhiên liệu. .. giống động cơ phun xăng gián tiếp HÖ THèNG CUNG CÊP NHI£N LIÖU 7. 2 Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ Diezel 7. 2.1 Chức năng yêu cầu nhiệm vụ 7. 2.1.1 Chức năng Có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu diesel vào buồng đốt để tạo thành hỗn hợp cho động cơ dưới dạng sương mù với áp suất cao, cung cấp kịp thời, đúng lúc phù hợp với các chế độ của động cơ và đồng đều trong tất cả các xylanh 7. 2.1.2 Yêu cầu - Nhiên. .. thèng cung cÊp nhiªn liÖu 7. 1.3.2 Hệ thống phun xăng điện tử gián tiếp Hệ thống EFI sử dụng các cảm biên khác nhau để phát hiện tình trạng của động cơ và điều khiển chạy của xe ECU động cơ tính toán lượng phun nhiên liệu tối ưu và làm cho các vòi phun phun nhiên liệu Hệ thống phun xăng điện tử EFI gồm ba khối sau: - Khối điều khiển điện tử - Khối cấp nhiên liệu - Khối cấp khí Hình 7. 1.4 Sơ đồ cơ bản... phối nhiên liệu rãnh cân bằng áp suất trên piston thẳng hàng với đường phân phối để cân bằng áp suất nhiên liệu trong đường phân phối và trong buồng bơm HÖ THèNG CUNG CÊP NHI£N LIÖU 7. 2.3 Hệ thống nhiên liệu với bơm cao áp điều khiển điện tử 7. 2.3.1 Hệ thống nhiên liệu với bơm cao áp dãy PE điều khiển điện tử (điều khiển bằng cơ cấu ga điện từ) Hình 7. 2.5 Bơm cao áp PE điều khiển bằng ga điện từ Cơ cấu. .. Nhiên liệu vào động cơ với áp suất cao và lượng nhiên liệu phải phù hợp với phụ tải - Phun đúng thứ tự làm việc các xylanh và lượng phun vào phải đồng đều nhau để động cơ có tính kinh tế cao - Thời gian phun nhiên liệu phải chính xác, kịp thời và phải dứt khoát - Nhiên liệu phải được hoà trộn tốt và phân tán đồng đều trong buồng cháy của động cơ để hình thành hỗn hợp cháy tốt 7. 2.1.3 Phân loại - Loại... việc của động cơ HÖ THèNG CUNG CÊP NHI£N LIÖU 7. 2.3.2 Hệ thống nhiên liệu với bơm VE điều khiển điện tử (điều khiển bằng cơ cấu điều ga điện từ) 1 Trục bơm 2 Bơm sơ cấp 3 Vành con lăn 4 Bộ điều khiển phun sớm 5 Cam đĩa 6 Qủa ga 7 Van điều khiển phun sớm 8 Van triệt hồi 9 Piston bơm 10 Xylanh bơm 11 Van điện từ cắt nhiên liệu 12 Cơ cấu điều ga 13 Cảm biến mức ga 14 Chốt điều khiển quả ga Hình 7. 2 .7 Bơm... Bơm cao áp VE với cơ cấu điều ga điện từ HÖ THèNG CUNG CÊP NHI£N LIÖU Hoạt động Khi bật khóa điện ON, van điện từ cắt nhiên liệu mở đường dầu từ khoang bơm đến khoang xilanh Bơm sơ cấp quay hút nhiên liệu từ bình nhiên liệu, qua bộ lắng đọng nước và bộ lọc nhiên liệu, đi vào khoang bơm tạo ra áp suất sơ cấp P1 Một piston để đưa nhiên liệu áp suất cao tới mỗi vòi phun bằng chuyển động tịnh tiến và quay... Phân loại - Loại tự chảy: Nhiên liệu tự chảy từ thúng chứa đến bơm cao áp khi đó thùng chứa đặt cao hơn bơm cao áp - Loại cưỡng bức: nhiên liệu được bơm hút từ thùng chứa đẩy đến bơm cao áp, bằng bơm chuyển nhiên liệu, thùng chứa thường được đặt xa, thấp hơn bơm cao áp HÖ THèNG CUNG CÊP NHI£N LIÖU 7. 2.2 Hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp thường 7. 2.2.1 Hệ thống nhiên liệu với bơm dãy ( Bơm PE )... nhiệm vụ : - Điều hoà tốc độ động cơ dù có tải hay không - Đáp ứng được mọi vận tốc theo yêu cầu của động cơ - Phải giới hạn được mức tải để tránh gây hư hỏng máy - Tự động cắt dầu để tắt máy khi số vòng quay vượt quá mức định HÖ THèNG CUNG CÊP NHI£N LIÖU 1 Trục cam 2 Cơ cấu điều ga điện tử 3 Lò xo hồi vị 4 ECU 5 Cảm biến tốc độ 6 Lõi thép di động 7 Lõi thép cố định 8 Cuộn dây Hình 7. 2.6 Cơ cấu điều... phun sớm Hình 7. 2.4 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm VE Bơm sơ cấp hút nhiên liệu từ thùng đưa qua lọc sau đó nhiên liệu được bơm cánh quạt hút rồi đẩy vào buồng bên trong bơm Một van điều chỉnh áp suất điều khiển áp suất nhiên liệu bên trong bơm cao áp Đĩa cam được dẫn động bởi trục dẫn động, piston bơm được gắn với đĩa cam, nhiên liệu được cấp cho kim phun nhờ chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến . nhiên liệu động cơ xăng 7. 1.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại 7. 1.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng chế hòa khí (chế hai cấp) 7. 1.3. Hệ thống phun xăng 7. 2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ. (Commonrail-CRS-i) 7. 2.5. Hệ thống cung cấp nhiên liệu với bơm – vòi phun kết hợp điều khiển điện tử hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu 7. 1 Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng 7. 1.1 Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng chế hoà khí - Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng vòi phun hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu 7. 1.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng chế