Đề tài tìm HIỂU hệ THỐNG NHIÊN LIỆU sử DỤNG bộ CHẾ hòa KHÍ

khái niệm:Bộ chế hòa khí hay bình xăng con là một dụng cụ dùng để trộn không khí với nhiên liệu theo một tỉ lệ thích hợp và cung cấp hỗn hợp này cho động cơ xăng , hoạt động theo nguyên

ỦY BAN NHÂN DÂN TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CĐKT LÝ TỰ TRỌNG

KHOA ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐỀ TÀI:

TÌM HIỂU HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG BỘ

CHẾ HÒA KHÍ

SVTH: NGUYỄN HOÀNG PHI KHANH

DƯƠNG MINH KHA

NHÓM: 10

TP HỒ CHÍ MINH 01/2015

Mục lục

I.Giới thiệu bộ chế hòa khí ………

1 Khái niệm………

2 Phân loại………

3 Chu trình làm việc của bộ chế hòa khí

4 Ưu, nhược điểm động cơ phun xăng so với động cơ dùng bộ chế hòa khí……….

5 Các hệ thống và cơ cấu phụ của bộ chế hòa khí ………

II Bộ chế hòa khí điện tử………

I GIỚI THIỆU

1) khái niệm:Bộ chế hòa khí hay bình xăng con là một dụng cụ dùng để trộn không khí với nhiên liệu theo một tỉ lệ thích hợp và cung cấp hỗn hợp này cho động cơ xăng , hoạt động theo nguyên tắc hoàn toàn cơ học Bộ phận này hiện vẫn được sử dụng trong các động cơ nhỏ, động cơ cũ hay trong các ô tô đặc biệt như ô tô đua nhỏ Tuy nhiên, đa số các

xe ô tô được sản xuất từ sau đầu thập niên 1980 dùng hệ thống phun nhiên liệu được điều khiển bởi máy tính thay cho bộ chế hòa khí Đa số các xe mô tô hiện nay vẫn dùng bộ chế hòa khí do hệ thống này nhỏ gọn, rẻ tiền và dễ sửa chữa Nhưng từ năm 2005 , nhiều thiết kế

xe mô tô đã dùng hệ thống phun nhiên liệu điện tử bộ chế hoà khí muốn làm việc tốt thì phải dảm bảo được 5 tiêu chuẩn 1:chế độ khởi động 2:chế độ không tải 3:chế độ tải rung bình 4:chế độ toàn tải 5:chế độ tăng tốc

chế hoà khí thông thường gồm 2 loại chế +: chế 1 họng +: chế 2 họng chế hoà khí là bộ phận quan trọng trên xe ôtô vì vậy khi sủa chữa phải đảm bảo tính cẩn thận tránh làm rơi vỡ hoặc méo vì chế hoà khì không phải làm bằng kim loại

Chu Trình làm việc của chế hoà khí Đầu tiên, xăng được chuyển vào buồng phao (float chamber) thông qua ống dẫn đầu vào (feed pipe)và đường dẫn nhiên liệu (fuel inlet) Khi khoang chứa đã nạp đầy đến một mức độ nhất định, phao và kim chỉ van nâng lên và việc nạp nhiên liệu được ngưng lại hoặc cũng có thể quan sát qua mát thần trên chế hoà khí xi lanh giảm xuống Áp suất của khí quyển sẽ đẩy không khí vào trong bộ chế hòa khí Đó là nơi mà không khí sẽ được trộn với một lượng xăng thích hợp từ buồng phao để tạo ra hỗn hợp xăng + không khí, tỹ lệ xăng/không khí thông thường vào khoãng 1g xăng/14,7g không khí.

Nếu lượng xăng> 1g/14,7g không khí hỗn hợp được gọi là hỗn hợp giàu, được dùng khi động cơ khởi động hoặc đang tăng ga, tăng tải Nếu động cơ luôn hoạt động trong trạng thái hỗn hợp giàu sẽ sinh ra hiện tượng đống muội đen trong buồng đốt, bugi và ống xã, hiệu suất sử dụng nhiên liệu giảm, "ăn xăng".

Nếu lượng xăng< 1g/14,7g không khí hỗn hợp được gọi là hỗn hợp nghèo, sinh ra do điều chỉnh các thông số bị sai lệch, các đường nạp xăng bị bẩn hoặc tắt Nếu động cơ hoạt động trong trạng thái hỗn hợp nghèo công suất giảm, lực moment giảm (động cơ bị yếu) sinh ra hiện tượng đóng trắng trong buồng đốt và bugi.

Lượng nhiên liệu được phun sương sau khi dã hoa trộn với nhau được van tiết lưu còn gọi

là bướm ga (throttle valve) điều chỉnh Ở trong động cơ xe ô tô, van tiết lưu được đóng và

mở nhờ sự vận hành của bàn đạp tăng tốc.

Bộ chế hoà khí muốn làm việc tốt thì phải dảm bảo được 5 tiêu chuẩn

1:chế độ khởi động

2:chế độ không tải

3:chế độ tải trung bình

4:chế độ toàn tải

5:chế độ tăng tốc

2)Phân loại

• chế hoà khí thông thường gồm 2 loại chế

• +: chế 1 họng

• +: chế nhiều họng (2 hoặc 4 )

• +: chế hồi tiếp điện tử

Chế hoà khí là bộ phận quan trọng trên xe ôtô vì vậy khi sửa chữa phải đảm bảo tính cẩn thận tránh làm rơi vỡ hoặc méo vì chế hoà khí không phải làm bằng kim loại

3.)Chu trình làm việc của bộ chế hòa khí

Nguyên lý hoạt động của bộ chế hòa khí

Bộ chế hòa khí hay bình xăng con là một dụng cụ dùng để trộn không

khí với nhiên liệu theo một tỉ lệ

thích hợp và cung cấp hỗn hợp này cho động cơ xăng, hoạt động theo nguyên tắc hoàn toàn cơ học.

Nguyên lý hoạt động của bộ chế hoà khí được thể hiện trên hình Nó bao

gồm một buồng chứa xăng thường

gọi là buồng phao, các đường dẫn xăng và các đường dẫn khí, họng khuyếch tán và các van điều khiển (bướm

ga, bướm khí)

- Bộ phận cơ bản của bộ chế hoà khí là họng khuyếch tỏn (còn gọi là

buồng hoà khí), nó cấu tạo như một đoạn

ống bị thắt lại ở đoạn giữa (venturi) Chính ở đoạn này người ta bố trí ống phun của đường xăng chính

- Khi động cơ hoạt động, (bướm ga và bướm khí đều mở) không khí bị hút vào từ phía trên, đi qua họng

khuyếch tán Tại đây, do tiết diện lưu thông bị thu hẹp lại, tốc độ

của dòng khí tăng lên làm áp suất giảm xuống tạo độ chân không

hút nhiên liệu từ trong buồng phao qua đường xăng chính và phun

ra dưới dạng tia Như vậy, xăng bị phun vào dòng khí có tốc

cao, hoà trộn với không khí và bay hơi để tạo thành hỗn hợp khí

cháy

Tuy nhiên, do thời gian tạo hỗn hợp ở đây quá ngắn nên vẫn còn một lượng xăng nhất định chưa kịp bay hơi Để tạo được hỗn hợp khí cháy hoàn chỉnh thì cần phải tạo điều kiện tốt để lượng xăng còn lại này bay

hơi nốt trước

khi bugi phát tia lửa điện (sử dụng xăng dễ bay hơi, xấy nóng xăng và khí nạp, tạo mặt thoáng và áp suất thấp

trên đường ống hút để các giọt nhiên liệu bay hơi nốt, ) Để tăng hơn

nữa

độ chân không trong buồng hoà khí, người ta sử dụng các bộ chế hoà khí

có 2 hoặc 3 ống khuyếch tán đặt nối tiếp nhau

Lượng khí được hút qua carburetor phụ thuộc vào độ mở của bướm ga:

bướm ga mở càng lớn thì lượng khí đi qua càng nhiều, nghĩa là tốc độ dòng khí ở họng khuyếch tán càng tăng và lượng xăng bị hút vào càng lớn Như vậy, bướm ga cho phép điều khiển hoạt động của động cơ ở các chế độ tải khác nhau tuỳ theo điều kiện làm việc Việc điều khiển bướm ga được thực hiện nhờ một bàn đạp bố trí trong ca bin ôtô, thường được gọi là bàn đạp ga

Để bộ chế hoà khí có thể hoạt động bình thường ở mọi chế độ làm việc của động cơ, người ta khống chế mức xăng trong buồng phao luôn luôn không

đổi nhờ một cơ cấu đóng mở tự động Cơ cấu bao gồm một quả phao và

một van đặt trên đường cấp xăng Quả phao được gắn với vỏ của buồng

phao bằng một khớp bản lề, sao cho nó có thể di chuyển lên xuống dễ dàng

và luôn luôn nổi trên bề mặt xăng Van có nhiệm vụ đóng, mở để điều

khiển việc cấp xăng vào buồng phao Kim van được gắn trên phao nên nó

di chuyển lên, xuống cùng với phao Khi lượng xăng trong buồng tăng thì phao nổi lên, kim van đi lên rồi đóng chặt lỗ van khi mức xăng đạt giá trị

định mức Khi mức xăng trong buồng giảm xuống thì phao đi xuống theo,

kim van mở ra và xăng lại tiếp tục được cấp vào trong buồng

- Đối với bộ chế hoà khí, áp suất trên mặt thoáng của buồng phao đóng vai

trò rất quan trọng, bởi vì lượng xăng mà nó cấp cho động cơ hoàn toàn

phụ thuộc vào độ chênh áp giữa họng khuyếch tán và mặt thoáng buồng

phao Người ta phân biệt 2 dạng buồng phao: buồng phao cân bằng và

buồng phao không cân bằng Buồng phao cõn bằng có mặt thoáng được

nối thông với khí trời, do vậy áp suất trong buồng phao luôn luôn bằng áp suất khí trời Nó có nhược điểm là khi bầu lọc không khí bị tắc thì độ

chân không trong họng hút tăng lên đáng kể, trong khi đó áp suất mặt

thoáng buồng phao vẫn không đổi, do vậy lượng xăng bị hút vào sẽ vượt

quá mức cần thiết Buồng phao khụng cõn bằng có mặt thoáng được nối

với ống hút, nằm ngay phía trên bướm khí, nhờ vậy mà khi độ chân không ở phía trước bộ chế hoà khí bị thay đổi (tắc lọc khí) thì áp suất mặt thoáng

cũng thay đổi theo, do đó lượng nhiên liệu được hút vào vẫn không thay

đổi

- Bướm khí dùng để thay đổi độ chân không trong buồng hoà khí, nó thường chỉ được sử dụng khi khởi động động cơ ở trạng thái nguội (xem

phần chế độ khởi động của chế hoà khí) Bướm khí thường được điều khiển bằng dây cáp từ trong ca bin ôtô

Một vài hình ảnh về bộ chế hòa khí trên các dòng xe đời mới

Trên đây là nguyên lý hoạt động của bộ chế hoà khí tối giản Trên thực tế,

để cho bộ chế hoà khí có thể đáp ứng mọi chế độ làm việc của động

cơ và

tiết kiệm được nhiên liệu thì cấu tạo của nó phức tạp hơn rất nhiều Bố chế

hoà khí phải đảm bảo được các chế độ làm việc cơ bản sau đây của động

cơ: chế độ không tải, chế độ khởi động, chế độ tải trung bình, chế độ toàn

tải, chế độ mở bướm ga đột ngột, ngoài ra nó còn phải có các hệ thống

đảm bảo tính tiết kiệm nhiên liệu và tránh ô nhiễm môi trường Bởi vậy,

một bộ chế hoà khí thường có rất nhiều đường xăng, cùng với các cơ cấu,

hệ thống điều chỉnh lượng xăng để phù hợp với chế độ làm việc của động

cơ

4) Ưu, nhược điểm động cơ phun xăng so với động cơ dùng bộ chế hòa khí

• a) Bộ chế hòa khí

• + Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí về cơ bản chỉ có ưu điểm là cấu tạo đơn giản,

• giá thành thấp hơn so với hệ thống phun xăng điện tử Nhưng bên cạnh đó

bộ chế hòa khí lại tồn

• tại hai khuyết điểm sau:

• + Các mạch xăng ở các chế độ làm việc của động cơ được điều khiển hoàn toàn bằng cơ khí, do đó

• thành phần hỗn hợp không được tối ưu Nếu hỗn hợp quá đậm dẫn đến xăng cháy không hết, sản

• sinh ra khí độc như HC, CO và ngược lại nếu hỗn hợp quá nhạt sẽ sinh ra khí độc NOx

• + Các xilanh trên cùng một động cơ nhận được lượng khí hỗn hợp không đồng nhất, hỗn hợp của

• các xilanh càng ở xa bộ chế hòa khí càng giàu xăng Nguyên nhân của hiện tượng này là do xăng

• nặng hơn không khí nên lưu thông không xuyên suốt qua các đoạn cong của các ống góp hút Các

• hạt xăng lớn tiếp tục lưu thông theo quán tính đến vách cuối cùng của ống góp hút

và ngưng đọng

• tại đây Số xăng này bốc hơi và cung cấp thêm cho các xilanh đầu và cuối, hậu quả là khí hỗn hợp

• cung cấp cho các xilanh này luôn giàu xăng hơn các xilanh khác

• b) Phun xăng điện tử

• + So với bộ chế hoà khí, hệ thống phun xăng điện tử có nhiều ưu điểm hơn như:

• + Tiết kiệm nhiên liệu: Trong hệ thống phun xăng điện tử mỗi xilanh đều có riêng một vòi phun,

• các vòi phun này lại được điều khiển bởi bộ xử lý trung tâm nhờ vậy các xilanh động cơ được cung

• cấp lượng xăng đồng đều ở bất kỳ chế độ hoạt động nào của động cơ

• + Thích ứng với các chế độ tải trọng khác nhau: Hệ thống phun xăng điện tử có khả năng đáp ứng

• việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ ở tất cả các chế độ và tải trọng thay đổi khác nhau của động

 5) Các hệ thống và cơ cấu phụ của bộ chế hoà khí

-yêu cầu của bộ chế hoà khí : Khi khởi động hoà khí phải đậm, điều

này các hệ thống trên

- Khi không tải chưa đáp ứng một cách đầy đủ

- Khi toàn tải

- Khi làm việc ổn định (tốc độ trung bình) hổn hợp phải nhạt

để tiết

kiệm Yêu cầu này các hệ thống đã giới thiệu thoả mãn

được

-Vậy bộ chế hoà khí phải có các hệ thống phụ khác để đáp ứng đầy đủ

yêu cầu của một bộ chế hoà khí hiện đại, đảm bảo động cơ hoạt động

động tốt ở mọi trạng thái ,Đảmbảo công suất cực đại của động cơ khi mở hoàn toàn bướm tiết lưu

 Bảo đảm tăng tốc độ động cơ từ tải trọng nhỏ đến tải trọng lớn ( xe leo dốc có tải nặng)

 Bảo đảm động cơ chạy không tải ổn định

 Bảo đảm không cho động cơ vượt quá vòng quay tối đa Khởi động dễ dàng

+Những hệ thống phụ bao gồm :

 Hệ thống không tải

 Hệ thống làm đậm ( tiết kiệm) : cung cấp nhiên liệu cho động cơ chạy toàn tải

 Bơm tăng tốc : cung cấp xăng nhiều cho động cơ tăng tốc độ nhanh

 Hệ thống khởi động : làm đậm hỗn hợp để dễ khởi động khi máy

 Cơ cấu hạn chế vòng quay cực đại của động cơ

1 Hệ thống không tải - Khi động cơ làm việc không có tải trọng bên

ngoài, công suất chỉ dùng để thắng sức cản bên trong và dẫn động các

cơ cấu phụ Lúc đó bướm ga đóng lại, độ chân không ở họng nhỏ nên

hệ thống phun chính ngừng làm việc Do đó, có hệ thống không tải để

cung cấp hỗn hợp nhiên liệu cho động cơ làm việc ổn định

Hệ thống

không tải đảm bảo cung cấp hỗn hợp đậm α = 0.6

2 Cấu tạo hệ thống không tải



Nguyên lí làm việc

- Khi đóng bướm ga : Lúc khởi động và chạy không tải (vị trí như hình

vẽ) Độ chân không phía sau bướm ga lớn còn ở họng độ chân không

nhỏ nên xăng không trào ra ở ống phun chính mà xăng từ buồng phao

qua zic lơ (13) đường ống (2), (3), (7) không khí được trộn với xăng

nhờ zic lơ không khí (5) với vít điều chỉnh (6) và lỗ (4) lúc này lỗ (8) ở

trước bướm ga nên độ chân không nhỏ không khí đi vào lỗ (8) hoà

trộ

n với xăng tạo thành bọt xăng đưa vào lỗ (9) sau bướm ga.

- Do đóng bướm ga nên vị trí lỗ (9) ở sau bướm ga có độ chân không

rất lớn vì vậy xăng được phun ra với nồng độ đậm đặc phù hợp với chế

độ công tác lúc khởi động và không tải Lượng hoà khí ít nhưng chất

lượng tốt “ đậm “ dễ cháy.

- Khi bướm ga mở rộng dần : Độ chân không ở lỗ (9) giảm dần còn

độ

chân không ở lỗ (8) lại tăng dần cho nên xăng được phun ra cả ở lỗ (8)

và lỗ (9) nhờ đó lượng xăng cung cấp cho động cơ tăng lên từ từ khi

động cơ chuyển từ chế độ công tác không tải sang chế độ công tác có

tải

- Tay gạt (11) và vít hạn chế (12) dùng để điều chỉnh vị trí hạn chế

nhỏ nhất của bướm ga Sử dụng vít (6) và vít (12) có th

ể điều chỉnh

cho động cơ chạy ở chế độ không tải với số vòng quay ổn định thấp

nhất (chạy ga răng ti).

- Khi bướm ga mở hết ( chạy toàn tải và có tải) : độ chân không ở

đường ống lỗ (8), (9) giảm không đủ sức hút xăng hệ thống không tải

ngừng hoạt động.

- Lúc này xăng cung cấp cho động cơ hoạt động nhờ hệ th

ống phun

chính (qua zic lơ (1) đến ống phun).

 2 Hệ thống làm đậm (hay tiết kiệm)

- Hệ thống làm đậm có nhiệm vụ cung cấp thêm nhiên liệu khi động cơ

 chạy ở chế độ toàn tải, đảm bảo cho động cơ phát ra công suất cực đại

(Khi mở hoàn toàn bướm ga)

- Có hai phương pháp dẫn động hệ thống làm đậm :

+ Dẫn động bằng cơ giới ( cơ khí)

+ Dẫn động bằng chân không

a Hệ thống làm đậm dẫn động bằng cơ khí

- Phương án đặt song song : zic lơ chính (3) và zic lơ làm đậm (2) Khi

mở bướm ga 100%, nhờ hệ thố

ng truyền động cơ khí kéo van (1) mở

thông zic lơ làm đậm (2), bổ sung thêm khoảng 10 ÷15% xăng đi qua

zic lơ (2) vào vòi phun để cấp cho động cơ, do đó zic lơ (2) rất nhỏ so

với zic lơ (3) Lúc đóng kín zic lơ làm đậm (tải vừa và nhỏ), zic lơ chính

đảm bảo hoà khí có thành phần tiết kiệm

- Phương án lắp nối tiếp : Nhiên liệu từ buồng phao lần lượt qua zic lơ

làm đậm (2), và zic lơ chính (3) tới vòi phun, khi mở hế

t bướm ga van

(1) mở, một phần xăng đi qua van này tới zic lơ chính vào vòi phun

(4), giảm bớt cản của dòng xăng tới zic lơ chính nhờ đó tăng lưu lượng

xăng và làm đậm hoà khí

+Ưu điểm của phương pháp dẫn động cơ khí là có cấu tạo đơn

giản

+Khuyết điểm của phương pháp này là việc mở van làm đậm chỉ

phụ thuộc vào vị trí mở của bướm ga mà không phụ thuộc vào

số vòng quay của động cơ Ta biết rằng cùng một ví trí mở bướm ga nhưng động cơ làm việc với trạng thái khác nhau (có

tải hay tải nặng) thì tốc độ trục khuỷu khác nhau tốc độ

dòng.