hệ thống common rail

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA SAU ĐẠI HỌC THẢO LUẬN CHUYÊN ĐỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL Giảng viên hướng dẫn: TS. LÊ BÁ KHANG Học viên thực hiện: NGUYỄN BẢO QUỐC PHẠM TẠO SƠ LƯỢC LỊCH SỬ HỆ THỐNG COMMON RAIL - Hệ thống Common Rail đầu tiên được phát minh bởi Robert Huber, người Switzerland vào cuối những năm 1960. - Giữa những năm 90, tập đoàn Denso – một nhà sản xuất phụ tùng ô tô lớn của Nhật Bản đã phát triển tiếp và ứng dụng trên các xe tải nặng. - Năm 1995 ứng dụng rộng rãi trên các xe du lịch. - Hiện nay, hầu như tất cả các hãng ô tô đã sử dụng phổ biến hệ thống này. I. Đặt vấn đề: - Nâng cao tính năng sử dụng động cơ (tiêu hao NL, tiếng ồn, …) - Giảm thiểu ô nhiễm môi trường. - Cải tiến chất lượng vận hành động cơ (cổ điển  …) * Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel COMMON RAIL (CR) * Phạm vi nghiên cứu: - Cơ sở lý thuyết hệ thống nhiên liệu động cơ diesel. - Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các cụm, chi tiết thuộc hệ thống CR. - Đánh giá ưu, nhược điểm của hệ thống CR dựa trên các tiêu chí: sử dụng, bảo quản, công nghệ, kinh tế, … * Mục đích nghiên cứu: - Nắm vững cơ sở lý thuyết về đặc điểm vận hành động cơ diesel, tiến tới sử dụng, sửa chữa và cải tạo các tính năng kỹ thuật, nâng cao hiệu quả làm việc của động cơ. - Trên cơ sở phân tích, tìm hiểu nguyên lý vận hành, tính năng kỹ thuật của các cụm, chi tiết thiết bị của hệ thống CR để thu thập kiến thức lý thuyết và ứng dụng vào thực tiễn chuyên ngành. NỘI DUNG THẢO LUẬN CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỘNG CƠ DIESEL TÌM HIỂU CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ VẬN HÀNH CÁC CỤM CHI TIẾT PHÂN TÍCH ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG PHẦN II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ * Cơ sở lý thuyết về tạo hỗn hợp cháy (HHC) ở động cơ diesel: + Đặc điểm quá trình hình thành HHC: - HHC được hình thành bên trong không gian công tác của xylanh - HHC tại thời điểm phát hỏa là không đồng nhất do thời gian chuẩn bị HHC ngắn. - Nhiên liệu tự bốc cháy dưới tác động của áp suất và nhiệt độ cao của không khí trong buồng đốt - Sử dụng nhiên liệu khó bay hơi CƠ SỞ LÝ THUYẾT (tt) * Quá trình cháy ở động cơ diesel: - Cơ chế phát hỏa: Do nhiệt độ trong xilanh tại thời điểm phun nhiên liệu không đủ cao để phá hủy cấu trúc phân tử nhiên liệu để phản ứng cháy xảy ra như ở động cơ xăng. Tuy nhiên ở nhiệt độ (300 – 400 0C) vẫn xảy ra các phản ứng hóa học giữa các phân tử CnHm và O2, tạo thành những chất peroxide, khi tích tụ đến nồng độ giới hạn sẽ dễ dàng tự phân hủy để hình thành những trung tâm cháy trong buồng đốt. - Thời gian chậm cháy: kéo dài từ thời điểm nhiên liệu được phun vào buồng đốt đến thời điểm xuất hiện những trung tâm cháy đầu tiên. CƠ SỞ LÝ THUYẾT (tt) * Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy ở động cơ diesel: - Ảnh hưởng của thời gian chậm cháy: tăng lượng nhiên liệu cháy rớt, tốc độ tăng áp suất và áp suất cháy cực đại đều tăng - Tỷ số nén của động cơ diesel được quyết định chủ yếu bởi yêu cầu đảm bảo sự tự bốc cháy của nhiên liệu (còn động cơ xăng là yêu cầu không bị kích nổ). Tỷ số nén ở động cơ diesel ε = 14 – 20. - Động cơ diesel hiện nay đều hoạt động trên cơ sở chu trình cấp nhiệt hỗn hợp (có hiệu quả kinh tế thấp hơn động cơ xăng nhưng lại có hiệu suất nhiệt cao hơn). CƠ SỞ LÝ THUYẾT (tt) CƠ SỞ LÝ THUYẾT (tt) - Thành phần HHC: Quá giàu hoặc quá nghèo đều có tốc độ phản ứng hóa học thấp. - Tốc độ cháy của HHC không đồng nhất: được quyết định chủ yếu bởi tốc độ hóa hơi và hòa trộn hơi nhiên liệu với không khí. - Hệ quả của quá trình cháy không đồng nhất: + Tại những khu vực có λ = 0,85 – 0,9: trung tâm cháy đầu tiên. + Tại những khu vực có HHC khá loãng hay rất loãng (λ>1,4): xuất hiện khói đen và bồ hóng. + Tại những khu vực có HHC đậm: các phân tử Hydrocacbon bị phân hủy thành các phân tử C và các chất khác do điều kiện nhiệt độ cao và thiếu Oxy. [...]... bơm cao áp khi tháo lắp hệ thống CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG COMMON RAIL * Bơm cao áp (BCA): Công dụng hút nhiên liệu từ thùng chứa và nén nhiên liệu lên áp suất cao khoảng 1500 ~ 1800 bar khi hệ động cơ hoạt động CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG COMMON RAIL * Bơm cao áp (BCA): CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG COMMON RAIL * Bơm cao áp (BCA): CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG COMMON RAIL * Van SCV – Van điều... HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG COMMON RAIL SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG COMMON RAIL (tt) - Mạch NL thấp áp - Mạch NL cao áp - Điều khiển phun NL HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG COMMON RAIL * Mạch NL thấp áp: gồm bơm tiếp vận (nằm trong bơm cao áp) hút nhiên liệu từ thùng chứa  qua lọc nhiên liệu để lọc sạch cặn bẩn và tách nước và đưa đến van điều khiển hút (SCV) lắp trên bơm cao áp HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG COMMON RAIL * Mạch... cút nối để nhận nhiên liệu áp suất cao từ bơm cao áp đến và phân phối nhiên liệu áp suất cao đến các kim phun CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG COMMON RAIL * Ống phân phối - Rail: CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG COMMON RAIL * Vòi phun: CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG COMMON RAIL * Vòi phun: ... cao, theo ống dẫn cao áp đến ống phân phối (rail) và đến các kim phun Áp suất nhiên liệu được quyết định bởi tính toán của ECM tùy theo chế độ làm việc thông qua các tín hiệu cảm biến gửi về ECM sẽ điều khiển mức độ đóng mở của van SCV để điều khiển áp suất hệ thống HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG COMMON RAIL * Mạch điều khiển phun NL: CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG COMMON RAIL * Lọc NL: Công dụng tách nước và cặn... tín hiệu xung hệ số tác dụng từ ECM Dùng điều khiển lượng nhiên liệu nạp vào buồng bơm Khi van mở nhiều  nhiên liệu nạp vào buồng bơm nhiều  áp suất nhiên liệu trong ống phân phối tăng và ngược lại 1.Van SCV; 2 Van hút và xả 3 Cam lệch tâm 4 Vòng cam CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG COMMON RAIL * Van SCV – Van điều khiển hút: CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG COMMON RAIL * Ống phân phối - Rail: được chế... Điều chỉnh góc phun sớm hợp lý CƠ SỞ LÝ THUYẾT (tt) Ảnh hưởng của kết cấu buồng đốt, hệ thống nạp và xả đến việc tạo HHC ở động cơ diesel: CƠ SỞ LÝ THUYẾT (tt) CƠ SỞ LÝ THUYẾT (tt) CƠ SỞ LÝ THUYẾT (tt) CƠ SỞ LÝ THUYẾT (tt) * Ảnh hưởng của lượng nhiên liệu chu trình VS ρ K V η g ct = λ L0 - Tăng mật độ khí nạp và tăng hệ số nạp sẽ làm tăng lượng không khí có trong xilanh → đốt cháy hoàn toàn lượng nhiên... trình tạo HHC (tt): ii Chất lượng định lượng: đánh giá bằng 2 thông số: lượng NL chu trình (gct) và độ định lượng không đồng đều (∆gct) Ở tốc độ quay càng cao thì ảnh hưởng của hiện tượng thủy động trong hệ thống BCA - ống CA – VP đến lượng NL chu trình, thời điểm bắt đầu và kết thúc phun NL càng lớn iii Chất lượng định thời: đặc trưng bằng 2 thông số: góc phun sớm NL và độ định thời không đồng đều + Nếu . ĐỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU COMMON RAIL Giảng viên hướng dẫn: TS. LÊ BÁ KHANG Học viên thực hiện: NGUYỄN BẢO QUỐC PHẠM TẠO SƠ LƯỢC LỊCH SỬ HỆ THỐNG COMMON RAIL - Hệ thống Common Rail đầu tiên được. lượng vận hành động cơ (cổ điển  …) * Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel COMMON RAIL (CR) * Phạm vi nghiên cứu: - Cơ sở lý thuyết hệ thống nhiên liệu động cơ diesel. - Đặc