PHAÀN 1. HEÄ THOÁNG NHIEÂN LIEÄU ÑOÄNG CÔ DIESEL CHÖÔNG 1. KHAÙI QUAÙT ÑOÄNG CÔ DIESEL 1. TIEÅU SÖÛ ÑOÄNG CÔ : Ngaøy nay ñoäng cô diesel ñaõ trôû thaønh nguoàn ñoäng löïc heát söùc chuû yeáu cuûa theá giôùi treân haàu heát khaép moïi lónh vöïc : phaùt ñieän, nguoàn ñoäng löïc tónh taïi, laép treân taøu thuûy, xe löûa vaø nhaát laø oâ toâ vaän taûi. Ñeå chieám ñöôïc öu theá naøy, lòc hsöû cheá taïo ñoäng cô ñaõ phaûi traûi qua bieát bao thaêng traàm bieán ñoåi, caûi tieán lieân tuïc. Ñoù laø coâng lao cuûa caùc nhaø lí thuyeát tieân phong nhö: Gin BacBô (nguyeân lí chaùy cuûa nhieân lieäu trong xilanh – 1791), LôBoâng (nguyeân lí ñoäng cô ñoát trong – 1801), Venman Rait (ñeà nghò ñaùnh löûa ôû ñieåm cheát treân – 1833)… sau ñoù laø caùc nhaø thieát keá nhö LôNoa (cha ñeû cuûa ñoäng thì 1878), Gotlip Ñamle (ñoäng cô 4 thì chaïy xaêng – 1885). Ñoù laø nhöõng phaùt minh taïo tieàn ñeà cho söï ra ñôøi cuûa ñoäng cô diesel naêm 1897. RUDOLF Diesel laø nhaø phaùt minh ra ñoäng cô diesel. Oâng laø con moät gia ñình goác Ñöùc di cö sang Phaùp, oâng sinh naêm 1858 taïi Pari ñeán naêm 1870 chieán tranh Phaùp – Phoå buøng noå, gia ñình oâng phaûi troán sang Luaân Ñoân, oâng ñöôïc göûi sang Augsboung (Ñöùc) ñeå aên hoïc, sau khi hoïc xong kó thuaät, oâng tieáp tuïc baäc ñaïi hoïc Munich vaø nghieân cöùu veà ñoäng cô nhieät. Oâng trình baøy luaän vaên vôùi nhan ñeà “Lí thuyeát keát caáu cuûa moät loaïi ñoäng cô nhieät lyù töôûng thay theá cho maùy hôi nöôùc”. Ñaây laø moät loaïi ñoäng cô môùi, ñoát baèng moïi thöù nguyeân lieäu, khoâng caàn heä thoáng ñaùng löûa vaø boä cheá hoøa khí. Luùc baáy giôø chæ coù hai haõng lôùn cuûa Ñöùc laø CôRôp vaø Man nhaän thöïc hieän ñoà aùn cuûa oâng. Qua raát nhieàu laàn thí nghieäm thaát baïi, cuoái cuøng ñeán naêm 1892 chieác ñoäng cô diesel ñaàu tieân cuûa theá giôùi ñaõ ra ñôøi. Töø ñoù giôùi kó ngheä ôû khaép nôi ñaõ chuù yù ñaëc bieät ñeán kieåu ñoäng cô naøy vaø tranh nhau hôïp taùc vôùi oâng. Naêm 1895 kieåu maùy cuoái cuøng cuûa oâng ñaït keát quaû myõ maõn. Oâng nhöôøng quyeàn saùng cheá ôû Ñöùc, Aùo, Hung, Thuïy Só. Oâng trôû thaønh tyû phuù naêm 1897 sau khi kí giao keøo vôùi Myõ ñeå khai thaùc ñoäng cô naøy. Naêm 1900 trong trieãn laõm quoác teá ôû Pari oâng ñöôïc phaàn thöôûng danh döï. Naêm 1907 ra ñôøi ñoäng cô Diesel taøu thuûy 4 thì. Naêm 1911 ra ñôøi ñoäng cô diesel 2 thì vaø sau ñoù oâng maát tích treân moät chieác taøu töø DRESDEN chôû oâng sang Anh quoác vaøo ngaøy 30 – 9 – 1913. Nhaéc ñeán ñoäng cô diesel, ngöôøi ta cuõng khoâng queân Rober Bosch, ngöôøi Ñöùc ñaõ phaùt minh ra bôm cao aùp vaø voøi phun noåi tieáng cuøng bieát bao kó sö khaùc ñaõ tieáp tuïc hoaøn thieän loaïi ñoäng cô naøy. Ngaøy nay, ñoäng cô diesel ñöôïc duøng phoå bieán haàu heát moïi lónh vöïc, ngay caû caùc xe du lòch vì noù tieát kieäm nhieân lieäu, coâng suaát lôùn, ít hö hoûng vaø giaûm oâ nhieãm moâi tröôøng. 2. NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA ÑOÄNG CÔ DIESEL. 2.1. Nguyeân lyù hoaït doäng cuûa ñoäng cô diesel 4 kyø a. Kyø moät (quaù trình naïp): piston ñi töø ñieåm cheát treân (ÑCT) xuoáng ñieåm cheát döôùi (ÑCD), xupap naïp môû, khoâng khí ñöôïc naïp vaøo xilanh sau khi loïc saïch taïi boä loïc khoâng khí. b. Kyø hai (quaù trình neùn): Piston di chuyeån töø ÑCD leân ÑCT, hai xupap ñoùng kín, khoâng khí ñöôïc neùn trong xilanh. Vaøo cuoái kì neùn, aùp suaát khoâng khí trong buoàng ñoát ñaït khoaûng 30kGcm2. Ñeå taïo ñieàu kieän toát cho khoâng khí chaùy moät caùch kòp thôøi vaø nhieät löôïng sinh ra ñöôïc taän duïng trieät ñeå thì vieäc ñoát chaùy hoãn hôïp phaûi ñöôïc thöïc hieän tröôùc khi piston tôùi ÑCT. Vì vaäy cuoái kì neùn voøi phun phun nhieân lieäu vaøo xilanh. c. Kyø ba (quaù trình chaùy – giaõn nôû). Piston eùp khoâng khí gaàn ñeán ÑCT, daàu diesel ñöôïc phun vaøo buoàng ñoát vôùi aùp suaát cao khoaûng 150kGcm2 taùn thaønh söông, gaëp khoâng khí noùng töï boác chaùy, aùp suaát taêng voït leân khoaûng 70kGcm2, taïo aùp löïc sinh coâng ñaåy piston ñi xuoáng. d. Kyø boán (quaù trình thaûi). Piston dòch chuyeån töø ÑCD leân ÑCT ñaåy saûn vaät chaùy ra khoûi xilanh ñoäng cô qua xupap thaûi ñang môû. Khi kyø boán keát thuùc thì ñoäng cô ñaõ thöïc hieän ñöôïc moät chu trình coâng taùc, tieáp theo nhôø quaùn tính quay cuûa baùnh ñaø giuùp ñoäng cô thöïc hieän chu trình coâng taùc tieáp theo. Chính vì vaäy maø ñoäng cô coù theå laøm vieäc ñöôïc lieân tuïc. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô diesel 2 kyø. Hình 1. Hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô hai kyø queùt thaúng qua xupap xaû. a – kyø moät: chaùy – giaõn nôû, xaû, queùt; b – kì hai: xaû, queùt, neùn, phun nhieân lieäu; 1 – oáng huùt; 2 – bôm queùt khí; 3 – piston; 4 – xupap xaû; 5 – voøi phun; 6 – oáng thaûi; 7 – khoâng gian chöùa khí queùt; 8 – cöûa queùt. Trong ñoäng cô hai kyø, ñeå hoaøn thaønh moät chu trình coâng taùc piston thöïc hieän hai haønh trình vaø truïc khuyûu cuûa ñoäng cô phaûi quay moät voøng. Khaùc vôùi ñoäng cô boán kyø, treân ñoäng cô hai kyø quaù trình tay ñoåi moâi chaát coâng taùc (quaù trình naïp moâi chaát môùi vaø thaûi saûn vaät chaùy) ñöôïc thöïc hieän khi piston ôû laân caän ÑCT, khoâng coù quaù trình naïp vaø xaû rieâng bieät. Khi ñoù vieäc thaûi saûn vaät chaùy ra khoûi xilanh ñöôïc thöïc hieän nhôø khoâng khí ñöôïc neùn tröôùc tôùi moät aùp suaát nhaát ñònh, khoâng nhôø vaøo söùc ñaåy cuûa piston nhö ñoäng cô boán kyø. Chính vì ñieàu naøy ñaõ laøm cho quaù trình thay ñoåi moâi chaát cuûa ñoäng cô hai kyø xaûy ra toån thaát do moâi chaát môùi chöa tham gia vaøo quaù trình chaùy cuøng vôùi khí xaû ñi ra ngoaøi theo ñöôøng oáng thaûi. a. Kyø moät – giaõn nôû: töông öùng vôùi haønh trình piston töø ÑCT xuoáng ÑCD. Trong xilanh vöøa môùi thöïc hieän quaù trình chaùy vaø baét ñaàu quaù trình giaõn nôû töùc laø thöïc hieän quaù trình sinh coâng. Khi piston saép môû cöûa queùt thì xupap xaû 4 ñöôïc môû tröôùc, saûn vaät chaùy baét ñaàu töø xilanh thoaùt ra oáng thaûi, luùc aáy aùp suaát trong xilanh tuït nhanh. Piston môû cöûa queùt muoän hôn khi aùp suaát moâi chaát trong xilanh xaáp xæ baèng aùp suaát khí queùt trong khoâng gian 7. Khoâng khí queùt qua cöûa queùt ñi vaøo xilanh, tieáp tuïc ñaåy saûn vaät chaùy coøn laïi qua xupap xaû ra ñöôøng thaûi vaø thay theá khí xaû naïp ñaày xilanh. Quaù trình ñoù ñöôïc goïi laø quaù trình thay ñoåi moâi chaát. Nhö vaäy trong thôøi gian cuûa kyø moät trong xilanh thöïc hieän quaù trình chaùy cuûa nhieân lieäu vaø nhaû nhieät, giaõn nôû cuûa moâi chaát, xaû khí thaûi, queùt vaø naïp ñaày moâi chaát môùi. b. Kyø hai – neùn: töông öùng vôùi haønh trình piston töø ÑCD leân ÑCT. Ñaàu kyø hai, tieáp tuïc quaù trình queùt vaø naïp ñaày moâi chaát môùi
Trang 1PHẦN 1 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL
CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT ĐỘNG CƠ DIESEL
1 TIỂU SỬ ĐỘNG CƠ :
Ngày nay động cơ diesel đã trở thành nguồn động lực hết sức chủ yếu củathế giới trên hầu hết khắp mọi lĩnh vực : phát điện, nguồn động lực tĩnh tại, lắptrên tàu thủy, xe lửa và nhất là ô tô vận tải
Để chiếm được ưu thế này, lịc hsử chế tạo động cơ đã phải trải qua biết bao thăngtrầm biến đổi, cải tiến liên tục Đó là công lao của các nhà lí thuyết tiên phongnhư: Gin BacBơ (nguyên lí cháy của nhiên liệu trong xilanh – 1791), LơBông(nguyên lí động cơ đốt trong – 1801), Venman Rait (đề nghị đánh lửa ở điểm chếttrên – 1833)… sau đó là các nhà thiết kế như LơNoa (cha đẻ của động thì 1878),Gotlip Đamle (động cơ 4 thì chạy xăng – 1885)
Đó là những phát minh tạo tiền đề cho sự ra đời của động cơ diesel năm1897
RUDOLF Diesel là nhà phát minh ra động cơ diesel Oâng là con một gia đình gốcĐức di cư sang Pháp, ông sinh năm 1858 tại Pari đến năm 1870 chiến tranh Pháp– Phổ bùng nổ, gia đình ông phải trốn sang Luân Đôn, ông được gửi sangAugsboung (Đức) để ăn học, sau khi học xong kĩ thuật, ông tiếp tục bậc đại họcMunich và nghiên cứu về động cơ nhiệt Oâng trình bày luận văn với nhan đề “Líthuyết kết cấu của một loại động cơ nhiệt lý tưởng thay thế cho máy hơi nước”.Đây là một loại động cơ mới, đốt bằng mọi thứ nguyên liệu, không cần hệ thốngđáng lửa và bộ chế hòa khí
Lúc bấy giờ chỉ có hai hãng lớn của Đức là CơRơp và Man nhận thực hiện đồ áncủa ông Qua rất nhiều lần thí nghiệm thất bại, cuối cùng đến năm 1892 chiếcđộng cơ diesel đầu tiên của thế giới đã ra đời Từ đó giới kĩ nghệ ở khắp nơi đãchú ý đặc biệt đến kiểu động cơ này và tranh nhau hợp tác với ông Năm 1895kiểu máy cuối cùng của ông đạt kết quả mỹ mãn Oâng nhường quyền sáng chế ởĐức, Aùo, Hung, Thụy Sĩ Oâng trở thành tỷ phú năm 1897 sau khi kí giao kèo vớiMỹ để khai thác động cơ này
Năm 1900 trong triễn lãm quốc tế ở Pari ông được phần thưởng danh dự.Năm 1907 ra đời động cơ Diesel tàu thủy 4 thì
Năm 1911 ra đời động cơ diesel 2 thì và sau đó ông mất tích trên một chiếctàu từ DRESDEN chở ông sang Anh quốc vào ngày 30 – 9 – 1913
Nhắc đến động cơ diesel, người ta cũng không quên Rober Bosch, ngườiĐức đã phát minh ra bơm cao áp và vòi phun nổi tiếng cùng biết bao kĩ sư khác đãtiếp tục hoàn thiện loại động cơ này
Ngày nay, động cơ diesel được dùng phổ biến hầu hết mọi lĩnh vực, ngay cảcác xe du lịch vì nó tiết kiệm nhiên liệu, công suất lớn, ít hư hỏng và giảm ônhiễm môi trường
Trang 22 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL.
2.1 Nguyên lý hoạt dộng của động cơ diesel 4 kỳ
a Kỳ một (quá trình nạp): piston đi từ điểm chết trên (ĐCT) xuống điểm
chết dưới (ĐCD), xupap nạp mở, không khí được nạp vào xilanh sau khi lọc sạch tại bộ lọc không khí
b Kỳ hai (quá trình nén): Piston di chuyển từ ĐCD lên ĐCT, hai xupap
đóng kín, không khí được nén trong xilanh Vào cuối kì nén, áp suất không khítrong buồng đốt đạt khoảng 30kG/cm2
Để tạo điều kiện tốt cho không khí cháy một cách kịp thời và nhiệt lượngsinh ra được tận dụng triệt để thì việc đốt cháy hỗn hợp phải được thực hiện trướckhi piston tới ĐCT Vì vậy cuối kì nén vòi phun phun nhiên liệu vào xilanh
c Kỳ ba (quá trình cháy – giãn nở) Piston ép không khí gần đến ĐCT, dầu
diesel được phun vào buồng đốt với áp suất cao khoảng 150kG/cm2 tán thànhsương, gặp không khí nóng tự bốc cháy, áp suất tăng vọt lên khoảng 70kG/cm2,tạo áp lực sinh công đẩy piston đi xuống
d Kỳ bốn (quá trình thải) Piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT đẩy sản vật
cháy ra khỏi xilanh động cơ qua xupap thải đang mở
Khi kỳ bốn kết thúc thì động cơ đã thực hiện được một chu trình công tác,tiếp theo nhờ quán tính quay của bánh đà giúp động cơ thực hiện chu trình côngtác tiếp theo Chính vì vậy mà động cơ có thể làm việc được liên tục
2.2 Nguyên lý hoạt động của động cơ diesel 2 kỳ.
Hình 1 Hoạt động của động cơ hai kỳ quét thẳng qua xupap xả.
a – kỳ một: cháy – giãn nở, xả, quét; b – kì hai: xả, quét, nén, phun nhiên liệu;
Trang 3Trong động cơ hai kỳ, để hoàn thành một chu trình công tác piston thực hiệnhai hành trình và trục khuỷu của động cơ phải quay một vòng Khác với động cơbốn kỳ, trên động cơ hai kỳ quá trình tay đổi môi chất công tác (quá trình nạp môichất mới và thải sản vật cháy) được thực hiện khi piston ở lân cận ĐCT, không cóquá trình nạp và xả riêng biệt Khi đó việc thải sản vật cháy ra khỏi xilanh đượcthực hiện nhờ không khí được nén trước tới một áp suất nhất định, không nhờ vàosức đẩy của piston như động cơ bốn kỳ Chính vì điều này đã làm cho quá trìnhthay đổi môi chất của động cơ hai kỳ xảy ra tổn thất do môi chất mới chưa thamgia vào quá trình cháy cùng với khí xả đi ra ngoài theo đường ống thải.
a Kỳ một – giãn nở: tương ứng với hành trình piston từ ĐCT xuống ĐCD.
Trong xilanh vừa mới thực hiện quá trình cháy và bắt đầu quá trình giãn nở tức làthực hiện quá trình sinh công Khi piston sắp mở cửa quét thì xupap xả 4 được mởtrước, sản vật cháy bắt đầu từ xilanh thoát ra ống thải, lúc ấy áp suất trong xilanhtụt nhanh Piston mở cửa quét muộn hơn khi áp suất môi chất trong xilanh xấp xỉbằng áp suất khí quét trong không gian 7 Không khí quét qua cửa quét đi vàoxilanh, tiếp tục đẩy sản vật cháy còn lại qua xupap xả ra đường thải và thay thếkhí xả nạp đầy xilanh Quá trình đó được gọi là quá trình thay đổi môi chất
Như vậy trong thời gian của kỳ một trong xilanh thực hiện quá trình cháycủa nhiên liệu và nhả nhiệt, giãn nở của môi chất, xả khí thải, quét và nạp đầymôi chất mới
b Kỳ hai – nén: tương ứng với hành trình piston từ ĐCD lên ĐCT Đầu kỳ hai,
tiếp tục quá trình quét và nạp đầy môi chất mới vào xilanh Thời điểm đóng kíncửa quét và đóng kín xupap xả quyết định thời điểm kết thúc quá trình thay đổimôi chất Cửa quét có thể đóng đồng thời hoặc muộn hơn so với xupap xả Ápsuất môi chất trong xilanh động cơ cuối thời kì thay đổi môi chất thường lớn hơnáp suất khí trời và phụ thuộc vào áp suất khí quét Từ lúc kết thúc quá trình thảivà đóng kín cửa quét sẽ bắt đầu quá trình nén Trước khi piston tới ĐCT ( trướcĐCT khoảng 10 – 300 góc quay trục khuỷu) nhiên liệu được phun qua vòi phun 5vào xilanh động cơ
Như vậy trong thời gian của kì hai, trong xilanh thực hiện các quá trình sau:kết thúc các quá trình thải, quét và nạp đầy môi chất mới vào xilanh ở đầu hànhtrình, sau đó thực hiện quá trình nén
Khác với động cơ bốn kì, trong động cơ hai kì không có các kì nạp và xảriêng, các kì này đòi hỏi một vòng quay trục khuỷu Ở động cơ hai kì, quá trìnhthay đổi môi chất được thực hiện trên đoạn nhỏ của các kì chính, cuối kì giãn nởvà đầu kì nén
3 NHIÊN LIỆU DIESEL.
Nhiên liệu dùng cho động cơ đốt trong chủ yếu là nhiên liệu lỏng, là cácsản phẩm được tạo ra từ dầu mỏ vì loại này có nhiệt trị lớn, ít tro, dễ vận chuyểnvà bảo quản Trong dầu mỏ có những hydrocacbon chủ yếu sau: parafin(ankan)
Trang 4CnH2n+2, hydrocacbon vòng (xycloankan) CnH2n và hydrocacbon thơm CnH2n-6,CnH2n-12.
Nhiên liệu diesel không những được dùng trong các động cơ diesel mà còndùng trong các tuabin khí, động cơ tàu thủy Thành phần chủ yếu của nhiên liệu làcác hợp chất hydrocacbon có trong các phân đoạn chưng cất từ dầu thô, ngoài ratrong nhiên liệu diesel còn có chứa một số phụ gia nhằm cải thiện phần nào chấtlượng nhiên liệu như phụ gia cải thiện trị số xêtan, phụ gia chống đông…
3.1 Phân loại dầu diesel.
Dựa theo tốc độ động cơ và trị số xêtan của nhiên liệu, có hai nhóm nhiênliệu diesel thương phẩm hiện nay:
a.Nhóm 1: nhiên liệu diesel dùng cho động cơ cao tốc, phân thành hai loại
nhiên liệu:
+ Loại thường: có chỉ số xêtan bằng 52 nhưng phạm vi độ sôi rộng hơn 175– 3450C, thường được sản xuất bằng cách pha trộn theo những tỉ lệ hợp lí các phânđoạn của dây chuyền chế biến Nhiên liệu này cũng dùng cho động cơ cao tốc,nhưng chất lượng kém hơn loại cao cấp
+ Loại cao cấp: có chỉ số xêtan bằng 50 và phạm vi độ sôi 180 – 3200C,được dùng cho động cơ tốc độ cao như các loại xe buýt, xe ô tô và xe tải Loại nàythường được sản xuất từ phân đoạn chưng cất trực tiếp
b.Nhóm 2: nhiên liệu diesel cho động cơ tốc độ thấp.
Nhiên liệu nhóm này cũng đòi hỏi có những tiêu chuẩn tương tự như nhiênliệu cho động cơ cao tốc, tuy nhiên chỉ số xêtan của chúng kém hơn, chỉ bằng 40 –
45, độ bay hơi thấp và điểm sôi cuối sao hơn (360 – 3700C)
Theo TCVN 5689 – 1997, dựa vào hàm lượng có thể phân chia nhiên liệudiesel thành hai loại sau:
+ Nhiên liệu diesel có hàm lượng lưu huỳnh không lớn hơn 0.5% khốilượng, kí hiệu là DO 0.5%S
+ Nhiên liệu diesel có hàm lượng lưu huỳnh từ lớn hơn 0.5% đến 1% khốilượng, kí hiệu là DO 1%S
3.2 Các tính chất cơ bản của dầu diesel dùng trong động cơ đốt trong.
a.Độ nhớt.
Độ nhớt quyết định khả năng lưu động và hóa sương của nhiên liệu, do đócũng quyết định đặc tính cháy của nhiên liệu trong xilanh Độ nhớt quy ước là tỉsố thời gian 200cc nhiên liệu chảy qua thiết bị đo so với cùng một thể tích nướccất chảy qua thiết bị đo ở nhiệt độ 200C Độ nhớt quy ước thường dùng làENGLER (0E)
Độ nhớt lớn sẽ ảnh hưởng xấu cho hoạt động của bơm cao áp và kim phuncũng như đối với áp suất phun dầu Ngược lại nếu độ nhớt quá lỏng sẽ không làmkín tốt xylanh piston bơm cao áp và kim phun, đồng thời nhiên liệu thiếu đặc tính
Trang 5bôi trơn, một yếu tố vô cùng quan trọng đối với bơm cao áp và kim phun nhiênliệu.
b.Nhiệt độ bén lửa.
Là nhiệt độ thấp nhất mà nhiên liệu bén lửa, nó được dùng làm chỉ tiêuphòng hỏa cho nhiên liệu Nhiệt độ bén lửa của dầu diesel phải trên 650C
c.Nhiệt độ tự cháy.
Là nhiệt độ mà nhiên liệu có thể tự nó bốc cháy và tiếp tục cháy không cầnnguồn châm lửa từ bên ngoài Nhiệt độ tự cháy của dầu diesel là 2800C
Parafin(ankan) CnH2n+2 có nhiệt độ tự cháy thấp nhất, ngược lại hydrocacbon thơmCnH2n-6, CnH2n-12 có nhiệt độ tự cháy cao nhất
Trong quá trình cháy của động cơ diesel, khi dầu diesel được phun vàobuồng đốt phải trải qua giai đoạn cháy trễ trước khi bốc cháy Giai đoạn nàykhông được kéo dài lắm, nếu không nhiên liệu sẽ bị dồn đọng gây ra nổ dộng
d.Nhiệt trị của nhiên liệu.
Nhiệt trị của nhiên liệu là lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1kgnhiên liệu Nhiệt trị rất quan trọng vì nó quyết định công suất động cơ Nhiệt trịcủa dầu diesel khoảng 10.000calo
e.Lượng tro và nước.
Nước là một tạp chất cần tránh trong nhiên liệu vì nó làm giảm nhiệt trị củanhiên liệu, làm cho xilanh mau mòn, với động cơ cao tốc yêu cầu hoàn toànkhông có lẫn nước trong nhiên liệu
g.Chỉ số xêtan.
Chỉ số xêtan liên quan đến đặc tính cháy của nhiên liệu diesel Một chỉ sốxêtan cao nhiên liệu sẽ cháy nhanh và bén lửa dễ ở nhiệt độ tương đối thấp Mộtchỉ số xêtan thấp nhiên liệu sẽ cháy chậm và cần nhiệt độ cao hơn để bén lửa
Nếu nhiên liệu diesel có chỉ số xêtan thấp thì cần nhiều thời gian để đốtcháy Đặc tính này gây ra hiện tượng cháy trễ làm đọng nhiên liệu trên đỉnhpiston đưa đến hiện tượng nổ dộng Ngược lại, nhiên liệu diesel có chỉ số xêtancao sẽ bốc cháy tức thì sau khi được phun vào buồng đốt, động cơ nổ êm hơn
Trang 6CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL
1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI.
1.1 Nhiệm vụ:
Hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel có những nhiệm vụ sau:
+ Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong mộtkhoảng thời gian quy định
+ Lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu
+ Cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho mỗi chu trình ứng với chế độ làmviệc quy định của động cơ
+ Cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xilanh theo trình tự làm việc quiđịnh của động cơ
+ Cung cấp nhiên liệu vào xilanh động cơ đúng lúc theo một qui luật đãđịnh
+ Phun tơi và phân bố đều hơi nhiên liệu trong thể tích môi chất trongbuồng cháy, bằng cách phối hợp chặt chẽ hình dạng, kích thướt và phương hướngcủa các tia nhiên liệu với hình dạng buồng cháy và cường độ vận động của môichất trong buồng cháy
1.2 Yêu cầu:
Cấu tạo của hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel phải thỏa mãn nhữngyêu cầu cơ bản sau:
+ Bền và có độ tin cậy cao
+ Dễ chế tạo, giá thành chế tạo rẻ
+ Dễ dàng và thuận tiện trong việc bảo dưỡng, sửa chữa
+ Thời điểm bắt đầu phu chính xác
+ Lượng nhiên liệu phun phải kịp thời, đúng thời điểm
+ Áp suất phun phải bảo đảm
1.3 Phân loại:
Căn cứ vào cấu tạo bơm cao áp, kim phun, áp lực phun nhiên liệu ta có thểchia hệ thống nhiên liệu diesel ra làm các loại như sau:
a.Hệ thống nhiên liệu phun dầu bằng gió nén.
Ơû hệ thống này nhiên liệu được đưa sẵn đến kim phun Kim phun có vanđược điều khiển bằng cơ cấu cam Kim phun có hai ống dẫn, một dầu đến, mộtgió nén đến Gió nén có áp suất cao trên 75Kg/cm2 chứa sẵn ở bình chứa Đến thìphun nhiên liệu cam điều khiển van kim mở ra, gió nén áp lực cao tán nhiễnnhiên liệu phun vào buồng đốt Hệ thống này sử dụng ở các động cơ xưa có côngsuất lớn, tốc độ thấp hiện nay không còn thông dụng nữa
b.Hệ thống dàn bơm duy nhất.
Hệ thống này có một bơm cao áp duy nhất, nâng nhiên liệu cao áp vào bìnhchứa cao áp rồi dẫn đến kim phun và chia làm hai loại:
Trang 7+ Hệ thống duy nhất nhiên liệu cao áp điều khiển van kim phun.
Hệ thống này được áp dụng ở các tàu thủy đại dương, máy phát điện cỡ lớn.Hiện nay ít thông dụng
c.Hệ thống nhiên liệu cá nhân (một và nhiều tổ bơm).
d.Hệ thống nhiên liệu phân phối áp lực cao.
e.Hệ thống nhiên liệu kim bơm liên hợp GM.
g.Hệ thống nhiên liệu CUMMINS PT.
2 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL.
2.1 Sơ đồ bố trí chung của hệ thống nhiên liệu.
Trên hình 2.1 giới thiệu sơ đồ hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel Bơmchuyển nhiên liệu 18 hút nhiên liệu từ thùng chứa 23 qua miệng hút 24 và bìnhlọc thô 19 để cung cấp nhiên liệu qua bình lọc tinh 14 tới bơm cao áp 3 van tràn
15 dùng để hạn chế áp suất nhiên liệu trên đường ống và để xả nhiên liệu thừavào ống tràn 21 rồi trở về thùng chứa Đồng hồ áp suất 4 dùng để kiểm tra áp suấttrong không gian cấp nhiên liệu vào bơm cao áp Số tổ bơm cao áp 3 bằng bằngsố xilanh của dộng cơ Các tổ bơm này cung cấp nhiên liệu qua các đường ống caoáp 10 tới vòi phun 7 Vòi phun 7 dùng để phun nhiên liệu vào buồng cháy 5
Nhiên liệu rò qua khe hở trong thân kim phun của vòi phun và trong các tổbơm được theo các đường ống 2, 9, 12 và 21 trở về thùng chứa
Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ diesel.
1, 15 – van tràn; 2, 9, 12, 21 – đường ống; 3 – bơm cao áp; 4 – đồng hồ áp suất; 5 – buồng cháy;
6 – nắp xilanh; 7 – vòi phun; 8, 11, 13 – nút xả khí; 10 – đường ống cao áp; 14 – bình lọc tinh;
16, 20 – van; 17, 18 – bơm chuyển nhiên liệu; 19 – bình lọc thô; 22 – đường ống của miệng hút;
Trang 823 – thùng chứa nhiên liệu; 24 – miệng hút nhiên liệu; 25 – nút; 26 – ống chỉ mức nhiên liệu; 27 – lọc lưới.
2.2 Các dạng hệ thống nhiên liệu trên động cơ diesel.
a Hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PF.
Hình 2.2 Hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PF.
1 – bơm cao áp PF; 2 – vít xả gió; 3 – ống dẫn nhiên liệu cao áp; 4 – kim phun nhiên liệu; 5 – ống dẫn dầu về từ kim phun; 6 – nhiên liệu vào bầu lọc; 7 – dầu vào; 8 – bầu lọc nhiên liệu; 9 – ống đưa nhiên liệu vào bơm cao áp; 10 – nút xả cặn.
b Hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PE.
Hình 2.3 Hệ thống nhiên liệu bơm PE có van an toàn lắp ở lọc thứ cấp.
Trang 91 – Thùng chứa; 2 – Lọc sơ cấp; 3 – Bơm tiếp vận; 4 – Lọc thứ cấp; 5 – Bơm cao áp; 6 – Ống cao áp; 7 – Đến kim phun; 8 – Đường dầu về; 9 – Van an toàn; 10 – Bơm tay; 11 – Lưới lọc và van một chiều; 12 – Bộ điều tốc; 13 – Đai ốc xả gió
c Hệ thống nhiên liệu bơm cao áp VE
Hình 2.4 Hệ thống nhiên liệu bơm cao áp VE
1 – Thùng chứa dầu; 2 – Bơm chuyển tiếp; 3 – Lọc tinh;4 – Van an toàn; 5 – Bơm tiếp vận; 6 – Cần điều khiển; 7 – Lò xo điều khiển 8 – Đường dầu về; 9 – Pittong bơm; 10 – Đến kim phun; 11 – Van phân phối; 12 – Van định lượng; 13 – Đĩa cam; 14 – Bộ điều khiển phun dầu sớm
d Hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PSB
Hình 2.5 Hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PSB
Trang 101 – Thùng chứa; 2 – Lọc thô; 3 – Bơm tiếp vận; 4 – Bộ phun sớm tự động; 5 – Cốt bơm; 6 – Bộ điều tốc; 7 – Bộ điều hòa tỉ trọng; 8 – Đầu phân phối; 9 – Kim phun; 10 – Ống dầu về; 11 – Lọc tinh.
e Hệ thống nhiên liệu kim bơm liên hợp GM.
Hình 2.6 Hệ thống nhiên liệu bơm kim liên hợp GM.
1 – Thùng chứa; 2 – Lọc thô; 3 – Bơm tiếp vận; 4 – Lọc tinh; 5 – Ống dầu đến; 6 – Ống dầu về;
7 – Bơm kim liên hợp; 8 – Ống dẫn dầu về thùng chứa.
f Sơ đồ hệ thống nhiên liệu PT trên động cơ Cummins.
Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu CUMMINS.
1 – Thùng chứa; 2 - Ống dẫn dầu; 3 – Lọc; 4 – Bơm bánh răng; 5 – Bộ giảm chấn; 6 – Bộ điều tốc; 7 – Lọc tinh; 8 – Quả tạ; 9 – Mạch cầm chừng; 10 – Vít chỉnh tối thiểu;11 – Vỏ bọc điều tốc; 12 – Mạch tối đa; 13 – Tai chịu; 14 – Bộ cúp dầu; 15 – Ống dẫn dầu đến kim bơm; 16 – Cò mổ kim; 17 – Đũa đẩy; 18 – Ống dầu về; 19 – Lỗ định lượng; 20 – Cam điều khiển kim.
3 CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT PHỤ CỦA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU.
3.1 Thùng chứa.
Trang 11và cỡ máy Thùng được dập bằng thép tấm, với thùng lớn bên trong có vách ngănđể nhiên liệu bớt chao trong lúc di chuyển Phía trên thùng có miệng để châmnhiên liệu, nơi đây thường có một cái lọc bằng mành lưới nhuyễn, bên miệng cónắp đậy, ở nắp có lỗ thông hơi Ơû đáy thùng chỗ thấp nhất có một ốc hay van đểxả nước hay cặn bị lắng phía dưới Cách đáy thùng khoảng vài phân có một ốngdẫn nhiên liệu ra Phía trên có ống dẫn nhiên liệu về.
3.2 Bơm chuyển nhiên liệu (bơm tiếp vận).
Bơm chuyển nhiên liệu được đặt giữa thùng chứa nhiên liệu và bơm cao áp.Nhiệm vụ chính của bơm chuyển nhiên liệu là cung cấp nhiên liệu với một ápsuất dư nhất định, để khắc phục sức cản của các bình lọc và để tạo điều kiện nạpnhư nhau cho các tổ bơm
Trong động cơ diesel thường dùng bơm chuyển nhiên liệu loại pittông, loạimàng, loại bánh răng, loại cánh gạt hoặc bơm điện Những bơm ấy có thể đượctrục cam hoặc trục khuỷu của động cơ dẫn động
Lưu lượng của bơm chuyển nhiên liệu tối thiểu phải lớn hơn lượng nhiênliệu cực đại cấp cho động cơ khoảng 2 – 3,5 lần để giữ cho bơm cao áp luôn làmviệc ổn định ngay cả khi các bình lọc bị bẩn gây sức cản lớn Nhiên liệu thừatrong không gian hút và không gian xả của bơm cao áp được dẫn qua các van xảđặc biệt để trở về thùng chứa nhiên liệu Trong quá trình ấy không khí và hơinhiên liệu cũng đi theo nhiên liệu trở về thùng chứa Các van xả đều được điềuchỉnh tốt để giữ cho áp xuất nhiên liệu trong bơm cao áp luôn đạt tới một giá trịyêu cầu
Sau đây giới thiệu cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm piston.
Hình 2.8 Cấu tạo của bơm chuyển nhiên liệu kiểu piston.
1 – van đẩy; 2 – bơm tay; 3 – van hút; 4 – con đội; 5 – rãnh hình vành khăn; 6 – piston; 7 – đường dẫn nhiên liệu lọt; 8 – lò xo.
Piston 6 được dẫn động bằng trục cam của bơm cao áp thông qua con đội 4;chuyển động ngược lại của piston là do lò xo 8 điều khiển Khi piston chuyển dịch
Trang 12theo lực tác dụng của lò xo (sơ đồ I); nhiên liệu qua van hút 3 đi vào không gianchứa lò xo của bơm, lúc ấy trong không gian phía con đội nhiên liệu được bơmvào đường ống dẫn tới bình lọc Khi piston chuyển dịch theo lực đẩy trên co đội(sơ đồ II) thì nhiên liệu từ không gian chứa lò xo chỉ có một phần đi vào khônggian phía con đội, vì trong không gian này có con đội 4 nên không thể chứa hết sốnhiên liệu từ không gian chứa lò xo đẩy ra, số nhiên liệu dôi ra sẽ đi tới bình lọc.
Trong trường hợp không có nhiên liệu tuần hoàn trong hệ thống áp suấtthấp thì lượng nhiên liệu do bơm chuyển nhiên liệu cấp phải bằng lượng nhiênliệu phun vào động cơ Lúc ấy vận động của piston do lực lò xo tạo ra sẽ ngừnglại ngay sau khi áp suất nhiên liệu trên đường dẫn tới bình lọc và tới không gianphía con đội, tạo ra lực đẩy trên piston cân bằng với lực đẩy của lò xo Như vậylượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ được điều chỉnh tự động qua sự thay đổihành trình có ích của piston
Rãnh hình vành khăn trên mặt dẫn hướng con đội qua đường 7 dược ăn thông vớikhông gian hút của bơm, nhờ đó tránh cho nhiên liệu không rò vào thân bơm caoáp làm loãng dầu bôi trơn Trên bơm chuyển nhiên liệu còn có một bơm tay 2dùng để bơm cho nhiên liệu chứa đầy hệ thống trước khi khởi động động cơ
3.3 Bình lọc nhiên liệu.
Bình lọc nhiên liệu trong động cơ diesel là sản phẩm đã được tiêu chuẩnhoá Khi thiết kế hệ thống nhiên liệu cần phải chọn khả năng thông qua của bìnhlọc bằng khoảng hai lần lượng nhiên liệu đi qua bình lọc
Lọc nhiên liệu tức là cho nhiên liệu đi qua vật liệu lọc đặt biệt, đi quanhững lỗ nhỏ trên lưới lọc hoặc qua các khe hở giữa các phiến lọc… Người tathường dùng sợi vải, giấy, da hoặc vật liệu hấp thụ đặc biệt làm vật liệu lọc Phảithường xuyên rửa hoặc thay lõi lọc trong các bình lọc
a.Lọc sơ cấp.
Bầu lọc sơ cấp đặt giữa thùng nhiên liệu và bơm tiếp vận Bì (lõi lọc) củalọc này làm bằng lưới thau có lỗ thưa khoảng 0,1mm, quanh ngoài bì lọc có cáicào Khi ta xoay núm, phía dước bầu lọc, phía dưới bầu lọc, cào sẽ làm rơi cặnbẩn quanh bì lọc xuống đáy bầu lọc Nút xả nước và cặn bẩn bố trí dưới đáy bầulọc
b.Lọc thứ cấp (lọc tinh).
Trên hình 2.9 giới thiệu một bình lọc tinh nhiên liệu Bình lọc này gồm cóvỏ 11, lõi lọc và nắp 7 Người ta dùng gujông 1 và các êcu 6 để bắt chặt cốc, lõivà nắp lọc với nhau
Lõi lọc gồm có lưới kim loại 2, bao lụa 3; và 15 phiến lọc 10 và 9 làm bằngsợi bông Tám phiến lọc mỏng 9 làm bằng sợi bông mịn hơn Các phiến dày vàmỏng lắp xen kẻ nhau và đều lồng ra ngoài lưới kim loại và bao lụa
Trên nắp 7 có ba lỗ ren dùng để lắp đầu nối ống nhiên liệu và nút xả khí
Trang 13sạch với đầu ống nối đưa nhiên liệu đi ra 5; mặt khác ống 4 còn ngăn cản khôngcho không khí tập trung dưới đáy lọc lọt vào không gian dẫn nhiên liệu đi ra.Nhiên liệu qua đầu nối ống 8 đi vào bình lọc từ phía ngoài lõi lọc thấm qua cácphiến sợi bông, boa lụa và lưới lọc để vào không gian bên trong sau đó đi tới đầunối ống ra 5.
Hình 2.9 Bình lọc tinh nhiên liệu.
1 – gujông; 2 – lưới lọc; 3 – bao lụa; 4 – ống dẫn; 5, 8 – đầu nối ống; 6 – êcu; 7 – nắp; 9, 10 – phiến lọc; 11 – cốc lọc; 12 – nút xả không khí
3.4 Oáng nhiên liệu.
Giữa các bộ phận trong hệ thống nhiên liệu, được nối với nhau bằng cácống cao áp và các ống áp suất thấp
Các ống cao áp cần thỏa mãn những yêu cầu sau:
+ Sức cản thủy lực nhỏ, giữ kín tốt kể cả khi áp suất nhiên liệu tới 100 –
120 MN/m2 và dưới tác dụng của dao động và phụ tải đột ngột ống không bị nứtvỡ Oáng cao áp được làm bằng thép 10 hoặc thép 20, đường kính trong biến độngtừ 2 – 10mm Đường kính trong của ống cao áp phụ thuộc vào đường kính pistonbơm cao áp hoặc tốc độ của nhiên liệu
+ Chỗ nối ống phải làm thành đầu nối tháo được, nhưng cũng phải làm chắcchắn để không bị rò nhiên liệu khi áp suất lớn Đầu nối ống cao áp có thể là đầucôn chồn hoặc êcu bao cũng có thể là đầu côn hàn và êcu bao, hoặc êcu tỳ
Trang 14Hình 2.10 Cấu tạo đường ống cao áp.
a, b) đầu côn chồn; c, d) đầu côn hàn.
Trang 15CHƯƠNG 3 BƠM CAO ÁP.
1 NHIỆM VỤ VÀ PHÂN LOẠI.
1.1 Nhiệm vụ.
Bơm cao áp có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu cho xilanh động cơ đảm bảo: + Nhiên liệu có áp suất cao, tạo chênh áp lớn trước và sau lỗ phun
+ Cung cấp nhiên liệu đúng thời điểm và theo quy luật mong muốn
+ Cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xilanh động cơ
+ Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trìnhphù hợp với chế độ làm việc của động cơ
1.2 Phân loại bơm cao áp.
Căn cứ vào hệ thống nhiên liệu và cấu tạo ta có thể phân bơm cao áp gồmcác loại sau:
a.Bơm cao áp trong hệ thống nhiên liệu cá nhân.
+ Loại bơm PF: gồm một tổ bơm cho một xilanh động cơ
+ Loại bơm PE: gồm nhiều tổ bơm ghép chung lại
b.Bơm cao áp trong hệ thống phân phối áp lực cao.
Loại này có một thành phần bơm cung cấp nhiên liệu cho nhiều xilanh như:+ Loại bơm PSB: có một piston vừa lên vừa xuống vừa xoay tròn
+ Loại bơm Roosa-Master CAV: gồm 2 hay 4 piston lắp đối chiếu và xoaytròn theo ruột bơm
+ Loại bơm EPVM, EPVA : kết hợp giữa PSB và Roosa Master
+ Loại VE – Bosch
c.Bơm kim liên hợp GM Loại này bơm và kim ráp chung thành một khối.
d.Bơm phân phối áp lực trung bình Cummins PT Loại này định lượng bằng áp
suất và thời gian còn gọi là bơm thời áp
2 KẾT CẤU VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA BƠM CAO ÁP.
2.1 Bơm cao áp trong hệ thống nhiên liệu cá nhân.
2.1.1 Bơm cao áp PF.
Hình 3.1 Hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PF.
Trang 161 – bơm cao áp PF; 2 – vít xả gió; 3 – ống dẫn nhiên liệu cao áp; 4 – kim phun nhiên liệu; 5 – ống dẫn dầu về từ kim phun; 6 – nhiên liệu vào bầu lọc; 7 – dầu vào; 8 – bầu lọc nhiên liệu; 9 – ống đưa nhiên liệu vào bơm cao áp; 10 – nút xả cặn.
Bơm cao áp PF còn gọi là bơm cá nhân, vì mỗi bơm cung cấp nhiên liệu chomột xilanh động cơ Số bơm bằng số xilanh động cơ
Bên trong thân bơm không có trục cam, bơm hoạt động nhờ trục cam củađộng cơ Phương án thiết kế này có thể rút ngắn đường nhiên liệu cao áp và làmcho các đường nhiên liệu cao áp tới các xilanh động cơ có chiều dài như nhau,ngoài ra phương án này còn tạo điều kiện cho nhà máy chế tạo động cơ được lựachọn dạng cam dẫn động bơm cao áp thích hợp nhất với động cơ của mình, vìtrong các trường hợp này cam dẫn động bơm cao áp là chi tiết do nhà máy chế tạođộng cơ tự chế tạo lấy Tuy nhiên sử dụng bơm cao áp loại này sẽ làm cho cấu tạocủa động cơ thêm phức tạp vì trên động cơ phải lắp một bộ điều tốc riêng, phải có
cơ cấu dẫn động bộ điều tốc và có cơ cấu liên kết giữa bộ điều tốc với các bơmcao áp lắp trên động cơ Ngoài ra không thể điều chỉnh trước trên băng thử về độkhông đồng đều của lượng nhiên liệu cấp cho mỗi chu trình và về khoảng cáchgiữa thời điểm bắt đầu cung cấp nhiên liệu vào các xilanh Công việc điều chỉnhấy phả tiến hành trực tiếp trên động cơ
Bơm PF có nhiều cỡ, đường kính piston bơm từ 4 – 40mm, khoảng chạy củapiston có thể từ 7 – 35mm Bơm do Mỹ chế tạo có kí hiệu APF, do Anh chế tạo kíhiệu BPF, của Đức là Robert Bosch
Yù nghĩa kí hiệu ghi nơi thân bơm
Ví dụ: ở vỏ bơm ghi APF 1 A 70 A 2123S56
1 2 3 4 5 6
1) loại bơm cá nhân của Mỹ
2) số piston bơm (1 piston)
3) cỡ bơm gồm có : A cỡ nhỏ, B cỡ trung, Z cỡ lớn
4) đường kính piston tính bằng 1/10mm (7mm)
5) đặc điểm thay thế tùy theo cỡ bơm
6) đặc điểm của nhà chế tạo ấn định để thay đổi các phụ tùng của bơm
a Đặc điểm kết cấu.
Một bơm cao áp PF gồm các bộ phận sau:
Một vỏ bơm được đúc bằng thép hay hợp kim nhôm trên đó có dự trù bệ bắtbơm (bắt đứng hay bắt bên hông), phía ngoài xung quanh có dự trù các lỗ để bắtống dầu vào, vít xả gió, vít chận xilanh, lỗ để xỏ thanh răng, lỗ để trông đệm đẩykhi cân bơm
Bên trong vỏ bơm có chứa bộ piston, xilanh là bộ phận chính để ép và địnhphân nhiên liệu Ngoài piston là một khâu răng để điều khiển piston xoay nhờmột thanh răng, piston bơm luôn luôn được đẩy xuống dưới nhờ một lò xo, hai đầu
Trang 17lò xo có chén chận, tất cả được đậy lại bởi một đệm đẩy và khóa lại bên trong vỏbơm nhờ một khoen chận.
Phía trên xilanh là bệ van cao áp, van cap áp; trên van cao áp là lò xo Tấtcả được siết giữ trong vỏ bơm bằng ốc lọc giác, đầu ốc lục giác là chỗ dự trù đểbắt ống cao áp dẫn dầu lên kim phun
Hình 3.2 Cấu tạo bơm PF.
A – ráp đứng; B – ráp bên hông.
1 – thân bơm; 2 – ống dầu đến; 3 – vít xả gió; 4 – vít chận xilanh; 5 – piston ; 6 – xilanh; 7 – vòng răng; 8 – thanh răng; 9 – lò xo; 10 – chụp đện đẩy; 11 – lỗ xem dấu cân bơm; 12 – van cao áp; 13 – lò xo van; 14 – ốc lục giác; 15 – ống cao áp.
Piston bơm có rãnh đứng, rãnh xiên phía trên hay phía dưới để phân lượngnhiên liệu Cả hai rãnh này thông với rãnh ngang giữa thân piston Rãnh xiên cóthể được vát bên phải hay bên trái Khi piston bơm nằm ở điểm chết dưới, nó sẽmở lỗ hai lỗ nạp và thoát nhiên liệu Đuôi piston có hai tai ăn ngàm với hai rãnhkhoét ở khâu răng Ơû rảnh khoét khâu răng và tại đuôi piston đều có dấu khi rápphải để chúng trùng nhau
Van cao áp : khi áp lực nhiên liệu cao hơn áp lực lò xo đè van, van mở ra đểnhiên liệu đến kim phun Khi thời gian phun chấm dứt, áp lực nhiên liệu giảm, lò
xo đẩy van đóng lại, trong khi đóng phần hình trụ phía dưới đi vào trong bệ tạomột áp thấp làm giảm áp lực nhiên liệu đến kim phun Nhờ thế kim dứt phun mộtcách nhanh chóng, tránh tình trạng rỉ dầu nơi đót kim phun
b Nguyên lý hoạt động.
Khi động cơ làm việc, lúc piston bơm xuống thấp nhất, nhiên liệu ở xungquanh xilanh vào xilanh bơm bằng cả hai lỗ dầu vào và dầu ra Đến thì phun dầu,cốt cam gắn ở động cơ điều khiển piston bơm đi lên ép nhiên liệu trong xilanh
Trang 18Khi gờ trên của piston đến ngang mép trên của lỗ nạp và lỗ xả thì nhiên liệu bắtđầu bị ép (ta gọi là điểm khởi phun) Khi áp lực dầu ép tăng lên mạnh hơn áp lựccủa lò xo, van mở nhiên liệu đưa đến kim phun để phun vào xilanh động cơ.
Piston tiếp tục đi lên ép nhiên liệu đến khi cạnh xiên của piston bơm hé mởlỗ dầu về, lúc này nhiên liệu tụt xuống theo rãnh đứng đến rãnh ngang theo lỗthoát về bọng chứa dầu quanh xilanh (dứt phun) piston tiếp tục lên cho hết khoảngchạy của nó
c Nguyên lí thay đổi lưu lượng nhiên liệu bơm đi
Hình 3.3 Định lượng nhiên liệu.
Nguyên lý thay đổi lưu lượng của bơm PF là xê dịch thanh răng để xoaypiston bơm cho rãnh xiên của nó mở sớm hay mở trễ lỗ thoát dầu
Khi ta xoay piston bơm qua trái, cạnh xiên sẽ mở trễ lỗ thoát dầu, nhiênliệu bơm đi nhiều, vận tốc trục khuỷu động cơ tăng
Khi ta xoay piston bơm qua phải, cạnh xiên sẽ mở sớm lỗ thoát, nhiên liệubơm đi ít, vận tốc trục khuỷu giảm
Nếu ta xoay piston bơm tận cùng qua phía phải, rãnh đứng của piston sẽ đốidiện với lỗ thoát dầu, lưu lượng nhiên liệu lúc này là số 0, tắt máy
2.1.2 Bơm cao áp PE.
a Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PE
Hình 3.4 Hệ thống nhiên liệu bơm PE có van an toàn ở bơm cao áp.
Trang 191 – Thùng chứa; 2 – Lưới lọc và van 1 chiều; 3 – Lọc thứ cấp; 4 – Bơm tiếp vận; 5 – Bơm tay; 6 – Bơm cao áp; 7 – Lọc thứ cấp; 8 – Ống cao áp; 9 – Kim phun; 10 – Van an toàn; 11 – Bộ điều tốc; 12 – Đường dầu về.
Bơm này gồm nhiều tổ bơm PF ghép chung lại thành một khối, có cốt camđiều khiển nằm trong thân bơm và điều khiển chung bởi một thanh răng
Bơm này được sử dụng trên các động cơ diesel ô tô như KAMAZ,TOYOTA, MERCEDECES, HINO, ISUZU,
Trên bơm PE có trang bị bơm tiếp vận gắn bên hông, bộ điều tốc và cơ cấuphun dầu sớm tự động
Yù nghĩa kí hiệu ghi trên thân bơm
2 Chỉ số xilanh bơm cao áp
3 Kích thướt bơm (A: cỡ nhỏ; B: cỡ trung; Z cỡ lớn; M: cỡ thật nhỏ; P: đặcbiệt; Zw : cỡ thật lớn)
4 Chỉ đường kính piston bơm tính theo 1/10mm (70 = 7mm)
5 Chỉ đặc điểm thay thế các bộ phận trong bơm khi ráp bơm (gồm có: A, B, C,
Q, K, P)
6 Chỉ vị trí dấu ghi nơi đầu cốt bơm
+ Nếu số lẻ: 1 3 5 thì dấu ở đầu cốt bơm
+ Nếu số chẵn: 2, 4, 6 thì dấu nằm bên phải nhìn từ cửa sổ
7 Chỉ thị bộ điều tốc
+ 0 - không có bộ điều tốc
+ 1 – bộ điều tốc ở phía trái
+ 2 – bộ điều tốc ở phía phải
8 Chỉ vị trí bộ phun dầu sớm
+ 0 – không có bộ phun dầu sớm
+ 1 – bộ phun dầu sớm phía trái
+ 2 – bộ phun dầu sớm phía phải
9 Chỉ có hoặc không có bơm tiếp vận
+ Nếu không có ghi số nghĩa là có bơm tiếp vận
+ Nếu có ghi số thì không có bơm tiếp vận gắn vào
+ Nếu ghi số 3: có 1 lỗ để gắn bơm tiếp vận nhưng chưa được đậy lại
+ Nếu ghi số 4: có 2 lỗ gắn bơm tiếp vận, phía trái gắn bơm, phía phải đậylại
Trang 20+ Nếu ghi số 5: có 2 lỗ gắn bơm tiếp vận, phía phải gắn bơm, phía trái đậylại.
10 Chỉ chiều quay cốt bơm nhìn từ đầu cốt nối với động cơ
+ R: chiều quay phải cùng chiều kim đồng hồ
+ L: chiều quay trái ngược chiều chiều kim đồng hồ
11 Đặc điểm của nhà chế tạo
Nếu bơm PE do các nước khác chế tạo theo bằng sáng chế Bosch thì có kí hiệu riêng ở phía trước
Ví dụ: kí hiệu RO: bơm Bosch do Rumani chế tạo
NO: bơm Bosch do hãng Nippon Denso Nhật chế tạo
b Đặc điểm kết cấu.
Bơm cao áp PE gọi là bơm dài một dãy, cung cấp nhiên liệu cho nhiềuxilanh của động cơ Bơm có nhiều phần tử bơm ráp chung trong một vỏ bằngnhôm, được điều khiển do một trục cam nằm trong vỏ bơm Một thanh răng chungđiều khiển các piston bơm
Hình 3.5 Cấu tạo bơm PE.
1 – bộ điều tốc; 2 – bơm tiếp vận; 3 – khớp nối trục dẫn động.
Cấu tạo của một bơm cao áp cao áp PE gồm:
Một thân bơm được đúc bằng hợp kim nhôm trên đó có các lỗ để bắt ốngdầu đến, ống dầu về, ốc xả gió, lỗ xỏ thanh răng, vít chận thanh răng, vít kiềmxilanh…thân bơm có thể chia làm ba phần:
+ Phần giữa, bên trong chứa các cặp piston xi lanh tương ứng với số xilanhcủa động cơ, các vòng răng và thanh răng điều khiển Trên vòng răng có vít điềuchỉnh vị trí tương đối của piston và xilanh
+ Phần dưới, bên trong có chứa cốt bơm, hai đầu tựa lên hai bạc đạn lắp ởnắp đậy cốt bơm Cốt bơm có số cam bằng số xilanh động cơ và có cam sai tâm đểđiều khiển bơm tiếp vận Dưới cốt bơm là đáy bơm có các nắp đậy, bên trong códầu nhờn để bôi trơn Cốt bơm có một đầu được lắp với trục truyền động tự động (hoặc bộ phun dầu sớm tự động) Đầu còn lại lắp quả tạ và các chi tiết của bộ điềutốc cơ năng (hoặc để trống nếu bộ điều tốc áp thấp)
Trang 21+ Phần trên là phòng chứa nhiên liệu thông giữa các xilanh với nhau Cácvít kiềm xilanh chỏi ở lỗ nhiên liệu ra của xilanh Một van an toàn để điều chỉnháp lực nhiên liệu vào các xilanh.
Trên xilanh là đế van cao áp, van cao áp, lò xo và trên cùng là đai ốc lụcgiác dẫn nhiên liệu đến kim phun
Động cơ diesel có bao nhiêu xilanh thì bơm PE của nó có bấy nhiêu phần tửbơm Một phần tử bơm bao gồm: piston, xilanh, vòng răng điều khiển piston thayđổi lưu lượng nhiên liệu và bộ van thoát nhiên liệu cao áp Piston bơm PE có kếtcấu giống như piston bơm PF, thuộc loại móc rãnh và xoay để thay đổi lưu lượng.Nơi đầu piston bơm có rãnh đứng, rãnh ngang và rãnh xiên Rãnh xiên trên đầupiston bơm có mấy kiểu: rãnh xiên phía dưới bên phải; rãnh xiên phía dưới bêntrái; rãnh xiên nằm phía trên piston bơm, rãnh xiên nằm phía trên và phía dưới
Hình 3.6 Cấu tạo đầu piston bơm PE.
a – rãnh xiên trên dưới: điểm khởi phun và kết thúc phun thay đổi; b – rãnh xiên phía trên: điểm khởi phun thay đổi, điểm dứt phun cố định; c – rãnh xiên phía dưới: điểm khởi phun cố định, điểm dứt phun thay đổi.
Trang 22Hình 3.7 Cấu tạo một tổ bơm cao áp PE.
a – một tổ bơm của bơm cao áp điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp cho chu trình bằng van piston; b – sơ đồ công tác của bơm; c – sơ đồ điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp cho chu trình;
1 – thanh răng; 2 – vành răng; 3 – đầu nối ống; 4 – lò xo; 5 – van cao áp; 6 – đế van; 7 – xilanh; 8 – gờ xả nhiên liệu; 9, 11 – vít; 10 – piston; 12 – ống xoay; 13 – đĩa trên; 14 – lò xo bơm cao áp; 15 – đĩa dưới; 16 – bulông điều chỉnh; 17 – con đội; 18 – con lăn; 19 – cam.
Trên hình 3.7 giới thiệu cấu tạo của một phần tử bơm của bộ bơm cao ápđiều chỉnh lượng nhiên liệu cấp cho chu trình bằng van piston có rãnh xiên nằmphía dưới piston bơm
Chi tiết chính của bơm là cặp piston xilanh bơm cao áp Chúng gồm có haichi tiết chính là piston 10 và xilanh 7 Đó là cặp chi tiết chính xác được chọn lắpvới nhau và khi thay phải thay cả cặp Xilanh được lắp vào lỗ trong thân bơm rồidùng vít 9 hãm Không gian bên trong xilanh ăn thông với đường nhiên liệu trongthân bơm bằng các cửa a và b Bên trên xilanh người ta lắp một van cao áp 5 vàđế van 6, đây cũng là cặp chi tiết lắp ghép chính xác Các mặt phẳng tiếp xúcgiữa xilanh và đế van được mài bóng Đầu nối ống 3 được vặn chặt, thông quavòng đệm tì lên vai đế van; nhờ đó mặt tiếp xúc giữa xilanh và đế van luôn kínkhít Nhờ lò xo 4 van cao áp được ép chặt lên mặt hình côn của đế van, ngăn cáchkhông gian phía trên piston của phần tử bơm với đường ống cao áp
Oáng xoay 12 lắp bên ngoài xilanh 7, phần đầu của ống xoay có một vànhrăng 2 Nhờ vít 11 vành răng này được bắt chặt vào đầu ống xoay Phần đuôi ốngxoay xẻ thành rãnh chữ nhật, ngạnh chữ nhật trên đuôi piston được kẹp trong rãnhnày Vai ống xoay tỳ lên đĩa trên 13 của lò xo 14, nhờ đó ống xoay được giữ lạitrong thân bơm Đĩa dưới 15 của lò xo tỳ lên mặt đầu của đuôi piston Mặt dướicùng của đuôi piston tựa lên vít chỉnh 16 của con đội 17 Vành răng 2 ăn khớp vớithanh răng 1, thanh này có thể chuyển dịch theo hướng vuông góc với mặt phẳngcủa hình vẽ, qua đó làm xoay xilanh 12 và piston 10
Phần đầu của piston được phay định hình tạo thành gờ xả nhiên liệu 8, rãnhthẳng đứng và rãnh hình vành khăn
Khi xoay cam 19, con lăn 18 lăn trên prôfin cam, lúc đó dưới tác dụng củacam và của lò xo bơm cao áp, con đội 17 và piston bơm cao áp thực hiện vận độngtịnh tiến lên xuống Trong thời gian piston đi xuống, van cao áp đóng kín nên tạo
ra độ chân không trong không gian phía trên piston Nhờ gờ phía trên của pistonmở các cửa a và b (sơ đồ I) thì nhiên liệu bắt đầu đi vào không gian phía trênpiston Quá trình nạp nhiên liệu vào xilanh tiếp tục cho tới khi piston tới vị trí thấpnhất Thời gian đầu lúc piston từ dưới đi lên, nhiên liệu bị đẩy từ không gian phíatrên piston qua các cửa a và b (sơ đồ II) đi ra Khi gờ trên của piston đến ngangmép trên của các cửa a và b thì cửa a và b bịt kín Vị trí này của piston tương ứngvới thời điểm bắt đầu quá trình cung cấp nhiên liệu “hình học” (sơ đồ III) Nếu
Trang 23Khi lực ép của nhiên liệu từ phía không gian của bơm tác dụng lên van caoáp lớn hơn tổng hợp lực do lò xo và áp lực của nhiên liệu từ phía không gian củađầu nối ống cao áp tác dụng tới thì van cao áp bật mở và nhiên liệu sẽ qua đườngống cao áp đi tới vòi phun Quá trình cung cấp được tiếp diễn tới lúc gờ xả củapiston bắt đầu mở cửa xả b Vị trí này của piston tương ứng với thời điểm kết thúcquá trình cung cấp nhiên liệu “hình học” (sơ đồ V) Từ lúc mở cửa xả b, nhiênliệu từ không gian phía trên piston được đẩy ra đường nhiên liệu xả (sơ đồ VI), ápsuất nhiên liệu ở không gian phía trên piston giảm xuống đột ngột, dưới tác dụngcủa lực lò xo và áp suất nhiên liệu trong không gian của đầu nối ống cao áp, vancao áp tì chặt lên đế van chấm dứt quá trình cung cấp nhiên liệu cho vòi phun mặcdù lúc ấy piston bơm cao áp vẫn tiếp tục đi lên.
Do tính chịu nén của nhiên liệu và do tác dụng tiết lưu của các cửa hút vàcửa xả của xilanh đối với nhiên liệu nên các thời điểm bắt đầu và kết thúc quátrình cung cấp nhiên liệu “thực tế” khác với thời điểm bắt đầu và kết thúc quátrình cung cấp nhiên liệu “hình học”
Muốn tăng hoặc giảm lượng nhiên liệu cấp cho chu trình cần phải xoaypiston Khi xoay piston sẽ làm thay đổi vị trí tương đối giữa gờ xả của piston và lỗxả của xilanh Trên hình 15.c giới thiệu các vị trí tương đối giữa cửa xả của xilanhvới gờ trên và gờ xả của piston Trên sơ đồ đó, sự chuyển dịch tương đối của đồthị khai triển của đầu piston đường kính dp , đối với cửa xả đứng yên khi pistonxoay và tinh tiến lên xuống, được thay thế bằng sự chuyển dịch tương đối của cửaxả đối với đồ thị khai triển của đầu piston đứng yên Vị trí A tương ứng với vị trícấp nhiên liệu toàn tải, vị trí B – một phần tải và vị trí C – cắt nhiên liệu Ơû vị trí
C, qua rãnh thẳng đứng, cửa xả luôn luôn được ăn thông với không gian phía trênpiston Sơ đồ cũng chỉ rõ khi xoay piston sẽ làm thay đổi hành trình có ích ha Khixoay piston về phía tăng nhiên liệu thường bị giới hạn bởi vít điều chỉnh
Gờ xả trên pittông cần bảo đảm mối quan hệ đường thẳng giữa hành trìnhcó ích ha của piston bơm cao áp với góc xoay của piston và mức chuyẻân dịch củathanh răng
Trong bơm cao áp điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp cho chu trình bằng vanpiston cần giảm lực cản khi xoay piston tới mức nhỏ nhất Muốn vậy cần tìm biệnpháp giảm bán kính mặt tiếp xúc của đuôi piston với vít điều chỉnh con đội
Trang 24Hình 3.8 Khâu liên kết giữa vít điều chỉnh con đội và đuôi piston bơm cao áp
1 – piston; 2 – lò xo; 3 – đĩa dưới lò xo; 4 – vít điều chỉnh con đội.
Nếu phần tán của đuôi piston nằm gọn trong phần khoét lõm ở đĩa dưới củalò xo đồng thời tạo ra một khe hở nhỏ c gữa đuôi piston và vít điều chỉnh con độithì trong khoảng thời gian giữa hai lần cung cấp nhiên liệu liền nhau của cùng mộtxilanh mặt tiếp xúc giữa piston 1 và vít điều chỉnh con đội 4 hoàn toàn không chịutác dụng của lực lò xo 2 vì lực lò xo 2 được truyền trực tiếp qua đĩa dưới của lò xotới vít điều chỉnh Trong trường hợp này, ngay cả ở bộ bơm cao áp có 6 tổ bơm thìtổng thời gian mà áp suất nhiên liệu trong các xilanh đẩy piston tỳ lên vít điềuchỉnh con đội chỉ chiếm 25%; thời gian còn lại, tất cả các piston của bơm đều cóthể được xoay tự do nhẹ nhàng
Các chi tiết trong cặp piston xy lanh bơm cao áp cần có một hình dạng hìnhhọc chính xác và phải được chế tạo bằng vật liệu chống mòn tốt
Vật liệu chế tạo các chi tiết của cặp piston xilanh bơm cao áp phải là loạithép hợp kim làm ổ bi hoặc làm dụng cụ cắt gọt như X15, XBR, 25X5M,…
Các mặt ma sát của cặp chi tiết này sau khi nhiệt luyện phải đạt độ cứng khôngnhỏ hơn HCR58, các mặt đầu không nhỏ hơn HRC55 Cấu trúc tế vi của thép X15ổn định hơn thép XBR vì vậy nếu làm bằng thép X15 thì kích thướt hình học củachi tiết ổn định hơn Chi tiết làm bằng thép 25X5M cần được thấm nitơ
Trên hình 3.9.giới thiệu bản vẽ chế tạo của cặp piston xilanh bơm cao áp
Trang 25Hình 3.9 Bản vẽ chế tạo của cặp piston xilanh bơm cao áp
Độ bóng bề mặt ma sát của cặp piston xilanh không thấp hơn 11, độbóng mặt xilanh tiếp xúc với đế van cao áp không thấp hơn 10 Các mép gờphân phối (gờ xoắn, gờ mặt đỉnh của đầu piston và gờ các cửa xả, hút trongxilanh) phải sắc cạnh
Sai lệch về hình dáng hình học quy định đối với gờ xả trên đầu piston khôngđược vượt quá 0,02mm trên chiều dài mặt làm việc của gờ Độ côn của piston vàxilanh không được quá 0,0006mm trên chiều dài 20mm mặt làm việc, độ ô vankhông quá 0,0005mm Không được có vết xướt và vết hằn trên bề mặt chi tiết.Khe hở hướng kính của các cặp piston xilanh mới phụ thuộc vào đường kính pistonvà có thể xác định theo số liệu kinh nghiệm tổng hợp trên hình 18 Trong điềukiện sản suất hàng loạt, người ta kiểm tra khe hở trên bằng phương pháp thínghiệm thủy lực trên băng thử Trong các cặp piston xilanh bơm cao áp đã chếtạo, tuyệt đối không được thay một trong hai chi tiết của cặp – đã thay phải thaycả cặp
Hình 3.10 Quan hệ giữa khe hở hướng kính và đường kính piston d p
Cặp chi tiết chính xác thứ hai của bơm cao áp là van cao áp và đế van.Trong hệ thống nhiên liệu dùng vòi phun hở, van cao áp có nhiệm vụ ngăn khôngcho khí thể từ xilanh động cơ đi vào xilanh bơm cao áp Nhưng trong hệ thống
Trang 26dùng vòi phun kín, van cao áp có nhiêm vụ làm ổn định quá trình cung cấp nhiênliệu Đôi khi trong hệ thống nhiên liệu dùng vòi phun kín cũng không có van caoáp Trong trường hợp này không gian phía trên piston ăn thông trực tiếp với đườngnhiên liệu cao áp và khi kết thúc quá trình cấp nhiên liệu, áp suất trên đườngnhiên liệu cao áp và trong vòi phun đều bị giảm hết hoàn toàn, nhờ đó bảo đảmthời điểm kết thúc quá trình cấp nhiên liệu được thực hiện dứt khoát, tránh hiệntượng phun rớt Tuy nhiên không có van cao áp, cần có yêu cầu cao đối với chấtlượng làm việc của vòi phun, vì nếu kim phun bị kẹt hoặc kim phun đóng khôngkín khít thì khí thể từ xilanh sẽ đi vào hệ thống nhiên liệu có thể làm tắc quá trìnhcấp nhiên liệu cho xilanh đó.
Hình 3.11 Cấu tạo của van cao áp.
a – van nấm không có vành giảm áp; b – van nấm có vành giảm áp; c – van hiệu chỉnh có vành giảm áp; d – van trụ có lò xo chìm; e – van dập dao động.
Ngoài chức năng bình thường là đóng mở đường nhiên liệu cao áp, van caoáp có thể còn gây được tác dụng làm giảm bớt áp suất nhiên liệu trên đường ốngcao áp khi đã kết thúc quá trình cấp nhiên liệu Muốn vậy trên van cao áp cần cóthêm một vành giảm áp Ngoài ra chỉ cần thay đổi chút ít về mặt cấu tạo của vanlà có thể gây tác dụng hiệu chỉnh đặc tính tốc độ của bơm (ví dụ : khoan lỗ ở giữavan ăn thông với lỗ khoan ngang bên trên vành đai giảm áp như hình 3.11.c ) hoặcgây tác dụng dập tắt dao động áp suất nhiên liệu trong hệ thống Trên hình 3.11.giới thiệu cấu tạo một số van cao áp được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay Van caoáp cần có đủ tiết diện lưu thông để làm giảm sức cản đối với lưu động của nhiênliệu
Tiết diện lưu thông qua mặt côn của van là :
fv=πhv(dv + hvsinψ)sin2 Trong đó : hv – hành trình nâng cao có ích của van
dv –đường kính mặt côn tựa tại chỗ tiết diện lưu thông nhỏnhất của van
ψ - góc ở đỉnh mặt côn tựa
Trang 27Công thức trên chỉ dùng cho loại van hình nấm Nếu cấu tạo của van khác
đi thì tiết diện lưu thông nhỏ nhất không phải do mặt côn mà do phần khác củavan quyết định
Trong thiết kế, mối quan hệ giữa tiết diện lưu thông của van cao áp fv vớitiết diện lưu thông của đường ống cao áp fđ có thể tính theo công thức sau :
Trong đó : dp –đường kính piston bơm cao áp
Thể tích nhiên liện do vành đai giảm áp hút của đường ống cao áp Vh(cm3):
ph - áp suất bị giảm trên đường ống cao áp
n - hệ số chịu nén của nhiên liệu
Hành trình toàn bộ của van cao áp thường được giới hạn bằng một chốt tựa.Tăng hành trình toàn bộ của van lớn hơn so với yêu cầu là có hại vì sẽ làm tăngứng suất động học đối với lò xo và tăng tốc độ mài mòn đế van
Đối với van cao áp cũng có những yêu cầu cao về mặt công nghệ chế tạogiống như với cặp piston xilanh bơm cao áp Van cao áp và đế van làm bằng théphợp kim X15 hoặc XBT, sau khi nhiệt luyện độ cứng của van và đế van phải đạtHRC 56 – 62 và HRC 60 – 64 Từng cặp van và đế van phải mài rà với nhau, saukhi rà nếu thay thì phải thay cả cặp Người ta dùng không khí nén để kiểm tra độkín khít của van cao áp Dưới áp suất 0,4 – 0,5MN/m2, nhúng cặp van vào thùngchứa dầu hỏa, khi đó không được có hiện tượng sùi bọt khí
Muốn thay đổi quy luật cung cấp nhiên liệu của bơm cao áp cần thay đổidạng cam dẫn động bơm Thông số đặc trưng cho quy luật cung cấp nhiên liệu củamỗi dạng cam là đường cong thể hiện mối quan hệ giữa hệ số tốc đôï và góc quay
c
của trục cam Người ta quy ước hệ số tốc độ là tốc độ di động của piston bơmcao áp khi số vòng quay của trục cam nc=1000vg/ph
Trang 28Trên hình 3.12 giới thiệu một cam lồi và một cam tiếp tuyến với hành trìnhcủa piston bơm cao áp như nhau và bằng: hp=10mm, các cam dẫn động của bơmcao áp đều làm đối xứng nhờ đó cam có thể làm việc theo các chiều quay khácnhau Phần đồ thị của các hình 3.12.a, 3.12.b, 3.12.c đều giới thiệu các đườngcong của hành trình piston bơm cao áp hp và hệ số tốc độ Co biến thiên theo gócquay truc cam φc của mỗi dạng cam Giữa hêï số tốc độ Co, số vòng quay của trụccam nc (vg/ph) và tốc độ di chuyển của piston bơm cao áp Cp có mối quan hệ sau :Cp=0,001Co.nc (động cơ không cường hóa Cp= 0,7 – 2 m/s, động cơ cường hóa theotốc độ Cp= 3 – 3,2 m/s).
Theo nguyên tắc làm việc củabơm cao áp, phần đầu và phần cuối của hànhtrình nâng piston, bơm cao áp chỉ có tác dụng xả nhiên liệu từ xilanh trở về khôngđược dùng để bơm nhiên liệu vào đường ống cao áp Vì vậy, hành trình toàn bộcủa piston bơm cao áp phải lớn hơn nhiều so với hành trình có ích
Do phải điều chỉnh khoảng cách giữa các lần phun nhiên kiệu kế tiếp nhaucủa các tổ trong cùng bộ bơm cao áp, nên thời điểm mà gờ trên của piston bơmcao áp che kín cửa hút của xilanh có thể thay đổi bằng cách thay đổi chiều caocủa vít điều chỉnh ở đầu con đội bơm cao áp
Khu vực gạch chéo gần điểm a trên hình 12.a thể hiện khu vực biến độngcủa thời điểm bắt đầu che kín cửa hút trên xylanh Thời điểm bắt đầu mở cửa xảtrên xilanh phụ thuộc vào vị trí góc xoay của piston bơm cao áp, tức là phụ thuộcvào vị trí của thanh răng Cùng một loại piston bơm cao áp, nếu lượng nhiên liệucực đại cấp cho mỗi chu trình càng nhỏ thì thời gian phun nhiên liệu càng ngắn.Đồng thời cho thay đổi đường kính của piston bơm cao áp và cho điều chỉnh lại víthạn chế thanh răng đảm bảo cho lượng nhiên liệu cực đại cấp cho chu trình giữnguyên không đổi là một trong những biện pháp làm thay đổi quy luật cung cấpnhiên liệu Trong điều kiện dó, nếu dùng loại piston bơm cao áp có đường kínhlớn sẽ rút ngắn thời gian cung cấp nhiên liệu và làm tăng mức độ làm việc khốcliệt của động cơ và tất nhiên cũng sẽ không sử dụng hết toàn bộ lưu lượng củabơm cao áp
Trang 29Hình 3.12 Các dạng cam.
a – dạng cam lồi; b – dạng cam tiếp tuyến; c – dạng cam dùng cho quy luật phun bậc thang.
Khi thiết kế bơm cao áp phải kiểm tra ứng suất tiếp xúc giữa cam và conđội, ứng suất tiếp xúc của cặp chi tiết này có tính chất chu kì, khi tính toán kiểmtra cần phải bảo đảm ứng suất tiếp xúc không vượt quá giới hạn làm cho mặt tiếpxúc bị tróc
Ứng suất tiếp xúc tính theo công thức Gerse:
trong đó : P - lực ép trên bề mặt của cặp chi tiết tiếp xúc (N)
E - Môđun đàn hồi của thép (N/cm2)
b1 - chiều rộng mặt công tác của con lăn (cm)
1 - bán kính qui dẫn của mặt cong (cm)
trong đó: pmax – áp suất lớn nhất của nhiên liệu trong quá trình phun
fp - diện tích pittông bơm cao áp (cm2)
M và j – khối lượng gia tốc của các chi tiết vận động tịnh tiếncủa bơm cao áp
Rr
1
trong đó : R và r là bán kính cong của cam và con lăn
Trang 30Do bán kính cong trên mặt cam thay đổi theo góc quay của cam nên khikiểm tra thường tính tại điểm tiếp xúc giữa cam và con lăn, khi áp suất phun nhiênliệu lớn nhất.
Trong các loại bơm cao áp hiện nay ứng suất tiếp xúc giữa mặt cam và conlăn biến động trong phạm vi = (1,2 – 1,5).103 MN/m2
c Cơ cấu phun dầu sớm tự động.
Cũng như đánh lửa sớm tự động trên động cơ xăng Trên động cơ diesel khitốc độ càng cao, góc phun dầu phải càng sớm để nhiên liệu đủ thời gian hòa trộntự bốc cháy phát ra công suất lớn nhất Do đó trên hầu hết các động cơ diesel đềucó trang bị bộ phun dầu sớm tự động
Đối với bơm cao áp PE việc định lượng nhiên liệu tùy theo vị trí rãnh xiênnơi piston đối với lỗ dầu ra và lỗ dầu vào ở xilanh
Với piston có rãnh xiên phía trên thì điểm khởi phun thay đổi và điểm dứtphun cố định, với piston có rãnh xiên cả trên lẫn dưới thì điểm khởi phun và dứtphun đều thay đổi Do đó đối với piston có rãnh xiên phía trên và phía dưới khôngcần trang bị bộ phun dầu sớm tự động vì bản thân rãnh xiên đã thực hiện việcphun dầu sớm tự động
Với piston có rãnh xiên phía dưới thì điểm khởi phun cố định, điểm dứtphun thay đổi Thông thường các bơm cao áp PE đều có rãnh xiên phía dưới, nênphải trang bị bộ phun dầu sớm tự động
Đa số bơm PE người ta ứng dụng bộ phận tự động điều khiển góc phun sớmbằng li tâm, điển hình của loại này là bộ phun dầu sơm tự động của hãng Bosch
Hình 3.13 Bộ phun dầu sớm tự động trên bơm PE.
1 – Mâm thụ động; 2 – Trục lắp quả tạ; 3 – Vỏ ngoài; 4 – Vỏ trong; 5 – Mâm chủ động; 6 – Quả tạ; 7 – Vít xả gió; 8 – Vít châm dầu; 9 – Vít đậy; 10 – lông đền chêm; 11 – Lò xo; 12 – Tán; 13 – Khớp nối; 14 – Quả tạ
Trang 31Hình 3.14 Nguyên lý làm việc của bộ phun dầu sớm PE.
I – Không làm việc; II – Phun sớm tự động tối đa 10 o
Toàn bộ cơ cấu gồm : một mâm nối thụ động được bắt vào đầu côn của trụccam bơm cao áp nhờ chốt then hoa và đai ốc giữ Một mâm nối chủ động có haivấu khớp với vấu của mâm truyền động từ động cơ Chuyển động quay của mâmchủ động truyền qua mâm thụ động qua hai quả tạ Trên mâm thụ động có ép haitrục thẳng góc với mâm, hai quả tạ quay trên hai trục này Đầu lồi còn lai của quảtạ tỳ vào chốt của mâm chủ động, hai quả tạ được kềm vào nhau nhờ hai lò xo,đầu lò xo tựa vào trục, đầu còn lại tỳ vào chốt ở mâm chủ động Một miếngchiêm nằm trên lò xo để tăng lực lò xo theo định mức Một bọc dính với mâm chủđộng có nhiệm vụ bọc hai quả tạ và giới hạn tầm di chuyển của chúng
Tất cả được che kín bằng một bọc ngoài cùng vặn vào bề mặt có ren củamâm thụ động Các vòng đệm kín bằng cao su hóa học bảo đảm độ kín giữa bọcvà mâm chủ động Nhờ vậy mà bên trong cơ cấu này có đầy dầu nhớt bôi trơn
Khi động cơ làm việc, nếu vận tốc tăng, dưới tác dụng của lực li tâm haiquả tạ văng ra do mâm thụ động quay, đối với mâm chủ động theo chiều chuyểnđộng của trục cam bơm do đó làm tăng góc phun sớm nhiên liệu Khi tốc độ giảm,lực li tâm yếu hai quả tạ xếp vào lò xo quay mâm thụ động cùng với trục cam đốivới mâm chủ động về phía chiều quay ngược lại Do đó làm giảm góc độ phundầu sớm nhiên liệu
2.2 Bơm cao áp trong hệ thống phân phối áp lực cao.
2.2.1 Bơm cao áp phân phối loại VE.
Ơû bơm cao áp loại thẳng hàng PE thì số lượng piston bơm phải bằng sốxilanh động cơ, còn ở bơm cao áp loại phân phối VE thì chỉ có một piston bơm duynhất cho tất cả các xilanh, nó không phụ thuộc vào số xilanh Piston này vừachuyển động tịnh tiến vừa quay và nhiên liệu được phun vào từng xilanh qua ốngcao áp theo thứ tự nổ của động cơ
Đối với bơm cao áp PE thì bộ điều tốc, bộ điều chỉnh thời điểm phun sớm,bộ cung cấp… được gắn bên ngoài tách khỏi phần piston bơm, còn đối với bơm VEthì chúng lại được lắp vào bên trong bơm
So sánh với bơm PE thì bơm VE có số lượng chi tiết ít hơn một nửa, nó gọn,
Trang 32nhẹ và đáp ứng tốt ở tốc độ cao Nó được thiết kế để có ‘’cảm giác chân ga’’ gầnđược như động cơ xăng.
Gần đây, bơm VE được sử dụng phổ biến trên động cơ phun trực tiếp và cóthể sẽ được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: máy xây dựng, xe tải hạngvừa…
Đặc điểm bơm VE:
1- Bơm nhỏ và nhẹ, ít chi tiết so với bơm PE
2- Bơm có thể được lắp trên động cơ đứng hoặc nằm ngang
3- Có thể làm việc ở tốc độ cao với tốc độ động cơ lên tới 6000 v/p
4- Có thể đáp ứng dễ dàng đặc tính mô men kéo của động cơ
5- Có thể ngăn việc phun nhiên liệu nếu động cơ quay ngược chiều
6- Việc điều khiển tính năng động cơ đơn giản hơn Các cơ cấu điều khiểnnhư bộ phận điều khiển mômen, bộ điều khiển phun sớm v.v… được lắp độc lập
7- Có thể dừng động cơ tức thì bằng cách ngừng việc phun do tắt chìa khóacông tắc
8- Việc bôi trơn bơm đơn giản (không phải bảo dưỡng) Nhiên liệu đượcchứa trong buồng bơm đồng thời làm nhiệm vụ bôi trơn nên không cần dùng nhớtriêng để bôi trơn bơm Vì vậy bớt được thời gian kiểm tra thường xuyên
a Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm VE.
Hình 3.15 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm cao áp phân phối VE
trên động cơ ISUZU 4J.
Trục đẫn động bơm cao áp được quay nhờ curoa cam (hoặc bánh răng) dầudiesel được bơm cung cấp hút qua bộ tách nước và lọc dầu tới đường dầu vào bơmcao áp
Lọc dầu có tác dụng lọc dầu diesel và bộ tách nước gắn ở phía dưới của lọcdầu để tách hơi ẩm khỏi hệ thống nhiên liệu Khi trục bơm quay, nhiên liệu được
Trang 33suất nhiên liệu tỉ lệ thuận với tốc độ trục bơm, và khi vượt quá áp suất qui định thìnhiên liệu thừa sẽ hồi về phía hút qua van điều tiết áp suất nhiên liệu đặt ở đường
ra bơm cung cấp
Nhiên liệu trong thùng bơm cao áp qua đầu vào phía đầu bơm đi vào buồngáp suất, tại đó áp suất sẽ tăng lên do piston bơm vừa quay vừa chuyển động tịnhtiến Nhiên liệu sau đó sẽ được cung cấp qua ống cao áp tới vòi phun
Một van hồi được đặt ở trên cùng của bơm có chức năng duy trì nhiệt độnhiên liệu không đổi trong buồng bơm bằng việc hồi nhiên liệu thừa về thùng
b Đặc điểm kết cấu và hoạt động của các bộ phận bơm VE.
Hình 3.16 Mặt cắt bơm cao áp VE.
Bơm cung cấp kiểu cánh gạt.
Bơm cung cấp gồm rôto, các cánh gạt và nòng xilanh bơm
Trang 34Hình 3.17 Hoạt động bơm cung cấp.
Trục dẫn động bơm quay truyền qua then và kéo rô to quay theo Mặt trongcủa nòng xilanh được thiết kế lệch tâm với rôto Trên rôto có lắp 4 cánh gạt Lực
ly tâm sẽ làm văng cánh gạt ra trong khi quay và cánh sẽ tiếp xúc với mặt trongnòng xilanh để tạo ra 4 buồng nhiên liệu Do đó, thể tích của 4 buồng này tănglên nhờ việc quay này để hút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu Ngược lại, khi thểtích 4 buồng này giảm đi thì nhiên liệu được nén lại và áp suất tăng lên
Van điều tiết.
Hình 3.18 Hoạt động van điều tiết.
Aùp suất nhiên liệu ở bơm cung cấp tăng tỷ lệ thuận với tốc độ bơm Tuynhiên, tổng lượng nhiên liệu được sử dụng cho việc phun cần thiết cho động cơ
ít hơn nhiều so với lượng nhiên liệu chuyển tới từ bơm cung cấp Vì vậy, đểtránh việc tăng quá mức áp suất nhiên liệu ở buồng bơm do thừa nhiên liệuvà để điều chỉnh áp suất buồng bơm luôn nằm trong 1 áp suất nhất định, ở gầnđường ra bơm cung cấp có gắn 1 van điều tiết áp suất (van điều áp) Bộ điềukhiển thời điểm phun hoạt động nhờ áp suất buồng bơm được điều tiết bằng vanđiều áp
Cấu tạo và hoạt động của piston bơm.
Trục chủ động sẽ dẫn động đồng thời bơm cung cấp, đĩa cam và pistonbơm Chuyển động tịnh tiến của piston bơm được thực hiện bởi các vấu cam của
Trang 35chuyển động tịnh tiến, vừa chuyển động quay sẽ đóng lỗ dầu vào.
Sau khi rãnh dầu ra trên piston trùng với lỗ dầu ra trên thân bơm và áp suấttrong buồng áp suất lớn hơn áp suất dư trên đường ống cộng với lực lò xo vanphân phối thì van phân phối sẽ mở để dầu vào vòi phun và phun vào xilanh
Khi cửa cắt nhiên liệu trên piston trùng với bề mặt vành điều khiển thì việcphun nhiên liệu sẽ kết thúc
Thân bơm chỉ có 1 cửa dầu vào, nhưng có số cửa dầu ra bằng số xilanhđộng cơ Tuy nhiên, mặc dù piston bơm có số rãnh dầu vào bằng với số xi lanh,nhưng chỉ có 1 rãnh dầu ra và 1 rãnh cân bằng
Hành trình hút: Trong hành trình piston hồi về, khi lỗ dầu vào ở thân bơm
và rãnh dầu vào trên piston bơm trùng nhau, thì dầu đã được nén ở buồng bơm sẽđược hút vào buồng áp suất
Hành trình hút Hành trình phân phối
Kết thúc phun Hình trình cân bằng
Hình 3.19 Hoạt động của bơm VE.
Hành trình cung cấp: Khi piston bơm vừa quay, vừa được nâng lên nhờ đĩa
cam, thì mặt ngoài của piston bơm sẽ đóng cửa hút và nén dầu lại Cùng lúc đórãnh dầu ra trên piston bơm cũng trùng với cửa ra trên thân bơm Kết quả là, dầuđược nén tới khi lớn hơn lực lò xo van phân phối và lớn hơn cả áp suất dư trênống cao áp để mở van phân phối Sau đó, dầu được phun vào buồng đốt động
cơ qua vòi phun
Kết thúc việc phun: Khi mặt sau của vành điều khiển trùng với cửa cắt
nhiên liệu trên bơm, nhiên liệu trên piston bơm (tức là trên buồng áp suất) có ápsuất cao hơn nhiều so với áp suất buồng bơm qua cửa cắt nhiên liệu Sau đó ápsuất giảm đột ngột, van phân phối sẽ đóng lại nhờ lò xo và chấm dứt việc cungcấp nhiên liệu
Trang 36Hành trình cân bằng: Tiếp theo việc kết thúc phun, piston bơm sẽ quay và
cửa ra trên thân bơm trùng với rãnh cân bằng trên piston Sau đó, áp suất nhiênliệu trên đường cao áp từ giữa cửa ra trên rãnh piston và van phân phối sẽgiảm bằng áp suất dầu trong buồng bơm Hành trình này sẽ cân bằng áp suất cửa
ra cho từng xilanh với mọi vòng quay, do vậy đảm bảo việc phun ổn định
Những hoạt động trên được thực hiện theo thứ tự phun cho mỗi vòngquay của bơm
Tránh quay ngược Trong khi piston chuyển động theo chiều quay bình
thường, thì cửa vào sẽ mở trong suốt hành trình hồi của piston và có đủ lượngdầu được hút vào buồng áp suất Trong hành trình nén, cửa vào được đóng lại vàviệc phun nhiên liệu được thực hiện Tuy nhiên, nếu động cơ quay theo chiềungược lại (chẳng hạn khi xe đứng yên, bắt đầu lùi và động cơ sẽ quay …) thìcửa dầu vào trên thân bơm và rãnh dầu vào trên piston sẽ trùng nhau trongthời gian piston nâng lên, dầu sẽ không thể tạo được áp suất và việc phun nhiênliệu sẽ không xảy ra Vì vậy, động cơ sẽ ngừng ngay
Hình 3.20 Hành trình piston cho xilanh A và B.
Van phân phối và van dập dao động.
Khi áp suất nhiên liệu được nén tăng lên lớn hơn lực lò xo van phân phốivà lớn hơn cả áp suất dư trên đường ống cao áp, thì van phân phối sẽ mở và nhiênliệu được cung cấp tới vòi phun
Hình 3.21 Hoạt động của van phan phối.
Trang 37sẽ xảy ra Khi piston ở trạng thái cắt nhiên liệu và chấm dứt việc phun, thì áp suấttrong buồng áp suất đột ngột giảm và lò xo sẽ đóng van phân phối Để tránh chothời điểm phun không bị trễ, cần phải duy trì áp suất dư nhiên liệu cho lần phunsau Van phân phối có chức năng tránh cho nhiên liệu chảy ngược về trong hànhtrình hút của piston bơm.
Ơû tâm của van phân phối có 1 piston Sau khi dứt phun và gờ piston tiếp xúcvới đỉnh đế van thì việc sụt giảm áp suất trong đường ống cao áp sẽ tỉ lệ thuận vớilượng nhiên liệu bị tụt lại tới thời điểm van phân phối đóng hoàn toàn Vì vậyviệc cắt nhiên liệu xảy ra ngay sau khi dứt phun và ngăn được hiện tượng nhỏgiọt
Hình 3.22 Hoạt động của van dập dao động.
Van dập dao động là 1 bộ phận của van phân phối và cấu tạo của nó đượcthể hiện trên hình 3.22 Van dập dao động nén lò xo của nó và mở gần như đồngthời với việc mở của van phân phối Nhiên liệu do piston bơm cung cấp qua ốngcao áp, sau đó tới giá đỡ vòi phun rồi tới vòi phun Sau khi dứt phun, van dậpdao động đóng nhanh hơn van phân phối nhờ lực lò xo Theo cách này, do chỉcó lượng nhiên liệu tụt lại được hồi qua lỗ nhỏ ở tâm của của van dập dao độngcho tới khi van phân phối đóng lại, vì vậy ngăn được áp suất trên đường ốngcao áp giảm đột ngột Aùp suất giảm đột ngột có thể đôi khi tạo ra chân khôngvà sinh bọt khí Điều này có thể gây ra ăn mòn các ống cao áp và có thể làm gãyhoặc vỡ ống Van dập dao động được lắp vào để tránh trục trặc trên
c Điều khiển lượng phun nhiên liệu.
Lượng phun nhiên liệu được tăng lên hoặc giảm đi nhờ vào hành trình cóích của piston, nó thay đổi theo vị trí của vành điều khiển
Trang 38Hình 3.23 Hành trình piston có ích.
Hành trình có ích này là hành trình của piston từ cửa cắt nhiên liệu trênpiston tới mặt sau vành điều khiển trong hành trình cung cấp, sau khi cửa vàothân bơm và rãnh piston được đóng lại Hành trình có ích tỷ lệ thuận với lượngnhiên liệu phun vào
Như có thể nhìn thấy trên hình, sự di chuyển của vành điều khiển về bêntrái sẽ làm giảm hành trình có ích và ngượïc lại, khi di chuyển về bên phải sẽlàm tăng hành trình có ích và làm tăng lượng phun nhiên liệu
Mặc dù vị trí bắt đầu phun là cố định nhưng việc kết thúc phun thay đổitheo vị trí vành điều khiển Vị trí vành điều khiển do bộ điều tốc quyết định
2.2.2 Bơm cao áp PSB.
a Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm PSB.
Hình 3.24 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PSB.
1 – Thùng chứa; 2 – Lọc thô; 3 – Bơm tiếp vận; 4 – Bộ phun sớm tự động; 5 – Cốt bơm; 6 – Bộ điều tốc; 7 – Bộ điều hòa tỉ trọng; 8 – Đầu phân phối; 9 – Kim phun; 10 – Ống dầu về; 11 – Lọc tinh.
b Đặc điểm cấu tạo.
Trang 39nhiên liệu dầu mỏ khác nhau ngoài dầu diesel nhờ có thêm bộ phận điều hòa tỉtrọng Bơm có một piston duy nhất vừa di chuyển lên xuống tạo áp suất cao bơmnhiên liệu, vừa xoay tròn để phân phối nhiên liệu cho các kim phun.
Một bơm cao áp PSB có các bộ phận sau:
+ Một thân bơm trong có gắn cốt bơm để điều khiển piston lên xuống vàcốt đứng để điều khiển piston xoay tròn
+ Một đầu phân phối có chứa piston xilanh và bánh răng điều khiển pistonxoay
+ Bên hông thân bơm có gắn bơm tiếp vận loại bánh răng điều khiển bởicốt bơm
+ Một bộ điều tốc bằng cơ khí gắn phía sau thân bơm
+ Một bộ phun dầu sớm tự động loại cơ khí gắn phía trước thân bơm
+ Một bộ điều hòa tỉ trọng gắn trên bộ điều tốc
Đầu phân phối Gồm hai chi tiết chủ yếu là xilanh bơm và piston bơm.
Hình 3.25 Piston và các chi tiết phụ thuộc.
1 – lỗ khoan giữa piston; 2 – lỗ khoan ngang; 3 – rãnh tròn; 4 – rãnh phân phối; 5 – van định lượng; 6 – bánh răng điều khiển piston; 7 – dấu cân bơm.
Xilanh bơm Xilanh bơm có khoan các lỗ thoát nhiên liệu bằng số xilanh của
động cơ Hai lỗ nạp nhiên liệu đối diện nhau và thông với phần chứa van địnhlượng
Piston bơm Dọc theo đường tâm piston bơm có khoan lỗ đứng ăn thông với
lỗ khoan ngang ở phía dưới, lỗ ngang này được đậy lại bởi van định lượng Trênthân piston có tiện một rãnh tròn và khoét một rãnh đứng dùng để phân phối dầuđến kim phun Thân dưới piston vạt phẳng ba cạnh để lắp bánh răng điều khiểnpiston qua trung gian của một vòng kềm định vị Vòng kềm này được giữ trongchân piston nhờ một lò xo chén chận và chốt chận
Trục cam bơm Trục cam bơm được dẫn động nhờ trục cam động cơ, trên
trục có các mấu cam Phía sau mấu cam là bánh răng dẫn động bơm chuyển vậnvà trục giảm tốc xoay piston bơm Trên động cơ 4 thì, trục cam bơm quay cùngvận tốc với trục khuỷu động cơ Trong đuôi trục cam bơm có khoan mạch dầu bôitrơn
Trang 40Hình 3.26 Trục bơm và các trục liên hệ.
1 – trục cam bơm; 2 – trục đứng; 3 – bánh răng xoắn; 4 – trục bơm tiếp vận; 5 – bánh răng điều khiển piston và sắt che; 6 – vấu cam.
c Nguyên lý hoạt động
Hình 3.27 Các giai đoạn vận chuyển của bơm PSB.
A – nạp nhiên liệu; B – khởi phun; C – phun nhiên liệu; D – dứt phun.
1 – rãnh đứng; 2 – trục đứng; 3 – bánh răng xoắn; 4 – lỗ dầu vào; 5 – trục cam bơm; 6, 8 – piston bơm; 7 – van cao áp và lò xo; 9 – van định lượng; 10 – rãnh đứng ngay lỗ dầu lên kim; 11 – đường dầu lên kim; 12 – trục điều khiển van định lượng.