GIÁO TRÌNH SỬA CHỮA HỆ THỐNG TĂNG ÁP

Giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dỡng bộ tăng áp đợc biên soạn theo các nguyên tắc: Tính định hớng thị trờng lao động; Tính hệ thống và khoa học; Tính ổn định và linh hoạt; Hớng tới liê

Bé LAO §éNG - TH¦¥NG BINH Vµ X· HéI

TæNG CôC D¹Y NGHÒ

Chñ biªn - biªn so¹n:

DiÖp minh h¹nh - NguyÔn thÞ tuyÕt nga

114-2008/CXB/29-12/LĐXH Mã số:

0122

1229

−

−2

Tuyên bố bản quyền :

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình

Cho nên các nguồn thông tin có thể đợc

phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho

các mục đích về đào tạo và tham khảo Mọi

mục đích khác có ý đồ lệch lạc hoặc sử

dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành

mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

Tổng cục Dạy nghề sẽ làm mọi cách để

bảo vệ bản quyền của mình.

Tổng cục Dạy nghề cám ơn và hoan

nghênh các thông tin giúp cho việc tu sửa

và hoàn thiện tốt hơn tài liệu này.

Địa chỉ liên hệ:

Tổng cục Dạy nghề

37B Nguyễn Bỉnh Khiêm Hà Nội – –

3

Lời nói đầu

Giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dỡng bộ tăng áp đợc xây dựng và biên soạn trên cơ sở chơng trình khung đào tạo nghề Sửa chữa ôtô đã đợc Giám đốc Dự án Giáo dục kỹ thuật và Dạy nghề quốc gia phê duyệt dựa vào năng lực thực hiện của ngời kỹ thuật viên trình độ lành nghề.

Trên cơ sở phân tích nghề và phân tích công việc (theo phơng pháp DACUM) của các cán bộ, kỹ thuật viên có nhiều kinh nghiệm, đang trực tiếp sản xuất cùng với các chuyên gia đã tổ chức nhiều hoạt động hội thảo, lấy ý kiến.v.v…, đồng thời căn cứ vào tiêu chuẩn kiến thức, kỹ năng của nghề để biên soạn Ban giáo trình môđun Sửa chữa

và bảo dỡng bộ tăng áp do tập thể cán bộ, giảng viên, kỹ s của Trờng Cao đẳng Công nghiệp Huế và các kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm biên soạn Ngoài ra có sự đóng góp tích cực của các giảng viên Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội và cán bộ kỹ thuật thuộc Công ty Cơ khí Phú Xuân, Công ty Ô tô Thống Nhất, Công ty sản xuất vật liệu xây dựng Long Thọ.

Ban biên soạn xin chân thành cảm ơn Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội, Trung tâm kiểm định ô tô Thừa Thiên Huế, Công ty ô tô Thống Nhất, Trờng Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng và trờng Trung học Giao thông Vận tải Thừa Thiên Huế, Ban quản lý

dự án GDKT&DN và các chuyên gia của Dự án đã công tác, tạo điều kiện giúp đỡ trong việc biên soạn giáo trình Trong quá trình thực hiện, Ban biên soạn đã nhận đợc nhiều ý kiến đóng góp thẳng thắn, khoa học và trách nhiệm của nhiều chuyên gia, công nhân bậc cao trong lĩnh vực nghề Sửa chữa ô tô Song do điều kiện về thời gian, mặt khác đây là lần đầu tiên biên soạn giáo trình dựa trên năng lực thực hiện, nên không tránh khỏi những thiếu sót nhất định Rất mong nhận đợc những ý kiến đóng góp để giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dỡng bộ tăng áp đợc hoàn thiện hơn, đáp ứng đợc yêu cầu của thực tế sản xuất của các doanh nghiệp hiện tại và trong tơng lai Giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dỡng bộ tăng áp đợc biên soạn theo các nguyên tắc: Tính định hớng thị trờng lao động; Tính hệ thống và khoa học; Tính ổn

định và linh hoạt; Hớng tới liên thông, chuẩn đào tạo nghề khu vực và thế giới; Tính hiện đại và sát thực với sản xuất.

Giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dỡng bộ tăng áp cấp trình độ Cao đã đợc Hội

đồng thẩm định Quốc gia nghiệm thu và nhất trí đa vào sử dụng và đợc dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo ngắn hạn hoặc cho công nhân kỹ thuật, các nhà quản lý và ngời sử dụng nhân lực tham khảo.

Đây là tài liệu thử nghiệm sẽ đợc hoàn chỉnh để trở thành giáo trình chính thức trong hệ thống dạy nghề.

Ngày 15 tháng 4 năm 2008

Hiệu trởng

Bùi Quang Chuyện

4

5

Giới thiệu về mô đun

Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun

Hiện nay trên nhiều loại ô tô đợc sử dụng động cơ có hệ thống tăng áp, nhằm mục đích tăng hệ số nạp để tăng công suất động cơ Với mô đun này sẽ giúp cho những ngời lái xe và thợ sửa chữa ô tô một số kiến thức về hệ thống tăng áp để thực hiện việc kiểm tra, bảo dỡng và sửa chữa thờng xuyên kịp thời Đảm bảo cho hệ thống tăng áp phát huy đợc hiệu quả trong quá trình hoạt động

Mục tiêu của mô đun

Nhằm trang bị cho học viên đầy đủ kiến thức cơ bản về nhiệm vụ, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bộ tăng áp động cơ Đồng thời có đủ kỹ năng để phân định

về cấu tạo để tiến hành bảo dỡng và sửa chữa bộ tăng áp, với việc sử dụng đúng, hợp

lý các trang thiết bị, dụng cụ đảm bảo đúng quy trình, yêu cầu kỹ thuật, an toàn và năng suất cao

Mục tiêu thực hiện của mô đun :

Học xong mô đun này học viên sẽ có khả năng:

1 Trình bày đúng nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bộ tăng áp trên ô tô

2 Phân tích đúng hiện tợng, nguyên nhân h hỏng và phơng pháp kiểm tra, sửa chữa h hỏng của bộ tăng áp

3 Tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa, bảo dỡng bộ tăng áp đúng quy trình, quy phạm,

đúng phơng pháp và đúng tiêu chuẩn kỹ thuật do nhà chế tạo quy định

4 Sử dụng đúng, hợp lý dụng cụ, thiết bị dùng tháo lắp, kiểm tra, bảo dỡng bộ tăng áp

Nội dung chính của mô đun:

Các hình thức dạy - học chính trong mô đun

A Tại phòng học chuyên môn hoá

1 Nhiệm vụ của bộ tăng áp

2 Phân loại bộ tăng áp

3 Cấu tạo của bộ tăng áp

4 Nguyên tắc hoạt động của bộ tăng áp

5 Hiện tợng nguyên nhân h hỏng của bộ tăng áp

Yêu cầu về đánh giá hoàn thành mô đun

Kiến thức

1 Trình bày đầy đủ nhiệm vụ, cấu tạo, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bộ tăng áp

2 Giải thích đúng những hiện tợng, nguyên nhân h hỏng, phơng pháp kiểm tra

và sữa chữa những h hỏng của bộ tăng áp của bộ tăng áp

3 Trình bày đầy đủ nội dung bảo dỡng bộ tăng áp

Sơ đồ quan hệ theo trình tự học nghề

HAR 01 01

Điện

kỹ thuật

HAR 01 19 SC-BD phần

HAR 01 11 Dung sai

HAR 01 20 SC- BD phần c/động động cơ

HAR 01 21 SC-BD Cơ cấu phân phối khí

HAR 01 22 SC-BD Hệ thống bôi trơn

HAR 01 23 SC-BD Hệ thống làm mát

HAR 01 24 SC-BD Hệ thống nhiên liệu xăng

HAR 01 25 SC-BD Hệ thống nhiên liệu diêden

HAR 01 26 SC-BD Hệ thống khởi động

HAR 01 27 SC-BD Hệ thống

đánh lửa

HAR 01 28 SC-BD Trang thiết bị điện ô tô

HAR 01 29 SC-BD Hệ thống truyền lực

HAR 01 30 SC-BD Cầu chủ động SC-BD Hệ thống HAR 01 31

di chuyển

HAR 01 32 SC-BD Hệ thống lái

HAR 01 33 SC-BD Hệ thống phanh

HAR 01 35

SC Pan ô tô

HAR 01 34 K.tra tình trạng kỹ thuật đ/cơ và ô tô

HAR 01 36 nâng cao hiệu quả công việc

Bằng công nhân lành nghề

HAR 02 08

Vẽ Auto CAD

HAR 02 19

Tổ chức quản lý và sản xuất

Chứng chỉ bậc cao

HAR 02 11

Chẩn đoán

động cơ

HAR 02 12 Chẩn đoán

HT truyền

động ô tô

đoán hệ thống truyền

động ô tô

HAR 02 14 SC-BD bộ tăng áp

HAR 02 15 SC-BD Hệ thống phun xăng điện tử

HAR 02 16 SC-BD BCA

điều khiển bằng điện tử

HAR 02 17 SC-BD HT

đ/khiển bằng khí nén

Bằng công nhân bậc cao

Chứng chỉ nghề

HAR 01 09 Cơ

kỹ thuật

HAR 02 13 Công nghệ phục hồi chi tiết trong s/chữa

HAR 02 09 Công nghệ khí nén và thủy lực

HAR 02 10 Nhiệt

kỹ thuật

HAR 02 18 SC-BD Biến mô men thủy lực

10

Bài 1Tháo lắp bộ tăng áp

M bài ã : HAR 02 14 01

Giới thiệu

Bộ tăng áp đợc đặt trên hệ thống nạp của động cơ diesel, nhiệm vụ của bộ tăng

áp, các loại bộ tăng áp và nguyên tắc hoạt động của bộ tăng áp sẽ đợc giới thiệu trong bài học này

Mục tiêu thực hiện:

Học xong bài này học viên có khả năng:

− Phát biểu đợc nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bộ tăng áp dùng trên động cơ diesel

− Tháo lắp đợc bộ tăng áp đúng quy trình, quy phạm, đúng yêu cầu kỹ thuật

− Sử dụng dụng cụ tháo lắp hợp lý, an toàn và đúng kỹ thuật

4 Nguyên tắc hoạt động của bộ tăng áp

II Quy trình và yêu cầu kỹ thuật tháo, lắp bộ tăng áp

Các hình thức học tập

A Tại phòng học chuyên môn hoá

I Nhiệm vụ , phân loại bộ tăng áp

II Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của một số bộ tăng áp

11

A Tại phòng học chuyên môn hoá

I Các biện pháp tăng công suất của động cơ

Muốn tăng công suất động cơ ta có thể dùng một số các biện pháp sau:

1 Số kỳ

Giảm số kỳ thì công suất động cơ tăng Động cơ hai kỳ về mặt lý thuyết thì công suất tăng gấp hai lần so với động cơ bốn kỳ nhng thực tế công suất chỉ tăng từ 1,6 đến 1,8 lần vì có hiện tợng thất thoát khí nạp trong quá trình thay khí

4 Tăng số vòng quay

Tăng công suất nhng làm cho lực quán tính và độ mài mòn của các chi tiết tăng dẫn đến tuổi thọ động cơ giảm

12

5 Tỷ số nén

Có thể tăng công suất động cơ bằng phơng pháp tăng tỷ số nén, nhng tỷ số nén của các loại động cơ chỉ cho cho phép trong giới hạn, trong phạm vi nhất định

6 Mật độ khí nạp

Tăng lợng không khí nạp vào xi lanh trong một chu trình gọi là biện pháp tăng

áp, bằng cách tăng áp suất không khí nạp làm cho nhiệt độ khí nạp tăng

II Công dụng, phân loại Bộ tăng áp

Trên động cơ diesel hai kỳ, muốn tăng hiệu suất công tác cần phải đa đợc không khí mới vào các xi lanh đợc nhiều, đồng thời đẩy hết khí cháy ra ngoài và thay bằng không khí mới (quá trình quét khí) Để thoả mãn yêu cầu đó, trên động cơ diesel hai kỳ thờng sử dụng bộ tăng áp (bơm nén khí) loại Roots.

1 Cấu tạo

Hình 14 - 2 giới thiệu sơ đồ bộ tăng áp loại Roots, bộ này đợc lắp bằng bu lông vào mặt bích của bầu lọc không khí và đợc dẫn động từ động cơ Bộ thổi rút có hai rô

to ba cánh rỗng quay rất sát với vỏ Để làm kín đợc hiệu quả và lu lợng không khí đợc

đồng nhất, một cánh rô to xoắn sang phải, một cánh xoắn sang trái Hai rô to đợc định thời chuẩn bằng hai bánh răng truyền động sắp xếp các cánh rô to theo khoảng hở rất hẹp Do các cánh không thực sự tếp xúc với nhau hoặc với vỏ, không cần bôi trơn rô

to

Hình 14 - 2 Bơm nén không khí loại Roots a) Sơ đồ cấu tạo; b) Nguyên tắc hoạt động

2 Nguyên tắc hoạt động

Khi động cơ làm việc, Trục cam dẫn động cho rô to của bơm nén khí quay, trong tạo ra độ chân không, hút không khí từ bên ngoài qua bầu lọc không khí vào ống góp nạp và vào xi lanh động cơ để thực hiện quá trình thay khí

Mặt lắp ghép với bầu lọc

Xu páp nạp

Bơm nén khí Vỏ

Bơm nén khí Roots có u điểm là khi số vòng quay của động cơ thay đổi đột ngột, máy nén vẫn cung cấp cho động cơ lợng môi chất cần thiết Tuy nhiên, chính vì đợc dẫn động từ động cơ nên lợng khí nén chỉ phụ thuộc vào tốc độ vòng quay của động cơ dẫn tới nhợc điểm là không cung cấp lợng khí nén phù hợp cho động cơ khi tải trọng thay đổi.

IV Bộ tăng áp dẫn động bằng tua bin khí

Công suất dùng để dẫn động bộ tăng áp loại Roots ảnh hởng khá lớn đến hiệu suất có ích của động cơ Trong khi đó, khí xả thoát ra khỏi động cơ vẫn còn áp suất và vận tốc đáng kể, vì vậy ngời ta tận dụng năng lợng của khí xả cho thổi qua một cánh quạt gọi là tua bin khí để quay tua bin của bộ tăng áp Phơng pháp này hiện nay đợc

sử dụng rộng rãi trên động cơ diesel bốn kỳ

Hình 14 – 4 Sơ đồ cấu tạo chung bộ tăng áp có van điều áp

Hình 14 - 4 giới thiệu vị trí các chi tiết của bộ tăng áp loại tua bin khí có trang bị van điều áp Sau đây là các bộ phận chính của bơm tăng áp

Thân bằng thép, bên trong quay bởi một trục, hai đầu trục gắn hai bán bộ phận gồm nhiều cánh gọi là rô to Bên phải là rô to của máy nén khí làm bằng thép crôm – niken, bên trái là rô to của tua bin tăng áp làm bằng hợp kim nhôm

Các ổ đỡ, đỡ chung các rô to, trục và bộ ống lót Trục của các rô to và ổ đỡ đợc bôi trơn bằng dầu nhờn của hệ thống bôi trơn động cơ

Hình 14 - 4 Tua bin khí và máy nén khí

− Van điều áp

Cấu tạo của van điều áp đợc minh hoạ ở hình 14 – 4

Hình 14 - 5 Van điều áp

2 Nguyên tắc hoạt động của bộ tăng áp

Hình 14 - 5 giới thiệu nguyên tắc hoạt động của bộ tăng áp loại tua bin khí xả Khi động cơ làm việc, khí xả từ động cơ vào bộ góp xả và đi vào tua bin, khi xả lu

động với áp suất và với tốc độ tơng đối cao, tác động vào các cánh của rô to tua bin khí trớc khi thoát ra ngoài làm cho rô to này quay Vì cùng trục nên rô to của máy nén khí quay theo, tạo ra áp suất thấp ở cửa vào của máy nén khí, hút không khí từ bên ngoài qua bầu lọc không khí và đẩy khí đến các xu páp nạp vào các xi lanh của động cơ

Khi đạt đến vận tốc cực đại, trục của tua bin có thể quay nhanh khoảng 45.000 vòng / phút, vận tốc khí xả thổi qua các cánh quạt của tua bin hơi rất lớn làm cho các cánh quạt mòn nhanh Để bảo vệ tua bin hơi dùng van điều áp (hình 14 - 5)

Miếng chêm

Màng

Lò xo

ống nối dẫn khí Van xả

Đờng rẽ Hộp nối

Vòng cách

Lỗ thông gió

17

Hình 14 - 6 Nguyên tắc hoạt động bộ tăng dẫn động bằng tua bin khí có van điều áp

ở chế độ cao tốc toàn tải, áp suất khí nạp do tua bin tăng áp tạo ra tăng mạnh tác dụng vào màng, thắng sức căng lò xo nâng van điều áp mở ra, do đó khí xả qua van điều áp để xả bớt ra ngoài không qua tua bin khí

Loại bộ tăng áp dẫn động bằng tua bin khí tận dụng đợc năng lợng của khí xả Nhng khi tốc độ vòng quay của động cơ thay đổi đột ngột, do quán tính của tua bin nên máy nén không cung cấp đợc lợng khí cần thiết Mặt khác, ở chế độ vòng quay nhỏ và tải trọng nhỏ, công của tua bin không đủ cho máy nén làm việc bình thờng

V Bộ tăng áp hỗn hợp

Bộ tăng áp hỗ hợp có nghĩa là máy nén đợc dẫn động không những từ động cơ

mà còn từ tua bin Phơng pháp này khắc phục đợc nhợc điểm cơ bản của hai loại trên

Động cơ đợc cung cấp khí nén phù hợp hơn tại các chế độ tải trọng và tốc độ vòng quay khác nhau, kể cả khi tốc độ thay đổi đột ngột Mặt khác vừa có khả năng tận dụng năng lợng của dòng khí thải

1 Tăng áp hỗn hợp nối tiếp (Hình 14 – 6)

Trong hệ thống tăng áp hỗn hợp nối tiếp, tầng thứ nhất là bộ máy nén tua bin khí quay nhờ áp lực của khí thảI

Tầng thứ hai là bộ máy nén đợc dẫn động trực tiếp từ động cơ

Hình 14 - 6 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống tăng áp loại hỗn hợp nối tiếp

2 Tăng áp hỗn hợp song song (Hình 14 – 7)

Bơm nén khí 1 cung cấp khí vào bình chứa chung song song với bơm nén khí 2 Lợng khí nén đI qua mỗi bơm nén khí ít nên kết cấu cấu của bơm nén khí nhỏ gọn.Loại này đợc sử dụng nhiều hơn loại nối tiếp vì có u điểm là: Khi bơm nén khí 1

bị h hỏng thì bơm nén khí 2 vẫn làm việc bình thờng cung cấp khí nạp cho động cơ

19

Hình 14 - 7 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống tăng áp loại hỗn hợp song song.

VI Bộ làm mát trung gian

Bộ làm mát trung gian chỉ đợc bố trí trên một số loại động cơ, đợc lắp giữa bơm nén khí và động cơ, dùng để làm mát khí nạp (do bộ tăng áp nén ép và làm nóng khí lên) Nhiệt độ của không khí tăng lên do bị nén trong bơm nén khí Hiệu suất nạp khí

sẽ bị hạ thấp vì không khí giãn nở ở nhiệt độ cao Bộ làm mát trung gian làm tăng mật

độ không khí bằng cách giảm nhiệt độ của không khí, nhờ thế là tăng hiệu suất nạp khí Bộ làm mát trung gian còn có tác dụng kiểm soát kích nổ

20

Bộ làm mát

Bộ làm mát Luồng không khí

Bơm nén

Đến động cơ

21

KhÝ nÐn vµo

KhÝ nÐn ra KÐt níc lµm m¸t

Bé t¶n nhiÖt phô

B×nh chøa níc

B¬m níc

22

− Thay đổi hình dạng buồng cháy.

− Sử dụng nhiên liệu có khả năng chống kích nổ tốt

− Thay đổi thành phần hoà khí phù hợp

− Giảm tỷ số nén

− Giảm góc đánh lửa sớm của động cơ

Với những biện pháp khắc phục trên, động cơ xăng có thể đợc sử dụng bộ tăng áp

2 Các phơng pháp tăng áp:

a Phơng pháp 1: Đặt bơm nén khí trớc bộ chế hoà khí:

Không khí đi qua đi qua bơm nén khí do đó chất lợng hoà khí tốt

Không khí lúc bắt đầu vào bơm nén khí có nhiệt độ thấp do đó có thể tăng thêm

Hình 14 - 9 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống tăng áp động cơ xăng loại bơm nén khí đặt sau bộ chế hoà khí

hoà khí Bơm nén

Xăng

Không khí

24

− Sö dông dông cô hîp lý, chÝnh x¸c.

− §¶m b¶o an toµn trong qu¸ tr×nh th¸o, l¾p

− Tæ chøc n¬i lµm viÖc khoa häc, ng¨n n¾p, gän gµng

− Tháo các bu lông tách co ống ống xả ra khỏi bộ tăng áp;

− Tháo bộ chấp hành điều khiển van xả;

− Tháo các bu lông cố định vỏ bơm nén và tua bin trung tâm;

− Tháo các bu lông tách vỏ tua bin và vỏ bơm nén;

− Lấy đệm làm kín và cụm máy nén, tua bin trung tâm ra;

− Tháo bơm nén khí và tua bin ra ;

− Tháo rời bánh tua bin và bánh bơm nén khí ra khỏi trục;