Bài giảng Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel

BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐIEZELSỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG BƠMCHUYỂN NHIÊN LIỆUSỬA CHỮA BƠM CAO ÁPSỬA CHỮA VÒI PHUN CAO ÁP1. Nhiệm vụ và yêu cầu, phân loại Nhiệm vụ Phun nhiên liệu do bơm cao áp cung cấp vào xy lanh của động cơ dưới một áp suất nhất định. Yêu cầu của vòi phun Đảm bảo độ phun tơi,độ phun xa,số lượng và cấu trúc tia phun nhiên liệu phù hợp với hình dạng và kích thước buồng cháy. Cùng với bơm cao áp vòi phun đảm bảo quá trình phun nhiên liệu được bắt đầu và kết thúc nhanh, dứt khoát Ngoài ra vòi phun còn phải đảm bảo có độ bền cao, dễ thay thế và sửa chữa,giá thành thấp.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của vòi phun

Bài 2: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐIEZEL

2 Quy trình bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu điezel

Bước 1 : Kiểm tra bảo dưỡng thùng chứa nhiên liệu

- Kiểm tra mức nhiên liệu trong thùng chứa nếu thiếu phải đổ thêm

- Các đường dẫn , mối ghép, đầu tuy ô

- Kiểm tra xem thùng chứa có bị dò rỉ nhiên lịêu không Nếu có ta phải khắc phục bằng cách :Xả hết nhiên liệu trong thùng chứa , rửa sạch sẽ rồi lau khô , hàn gắn chỗ dò rỉ

Bước 2 : Bảo dưỡng các đường ông dẫn nhiên liệu đường ống

- Bằng trực giác quan sát đường ống dẫn nhiên liệu thấp áp và các chỗ nối nếu thấy nhiên liệu chảy ra thì đường ống dẫn đó bị nứt và các mối ghép ren bị hở

- Quan sát xem các đường ống có bị móp , bẹp hay không

- Quan sát ta thấy bầu lọc có bị nứt vỡ không

Bước 3 : Kiểm tra bảo dưỡng bơm chuyển nhiên liệu

- Kiểm tra bơm có bị nứt , vỡ không

- Kiểm tra hiện tượng dò rỉ của bơm

- Kiểm tra áp suất của bơm Thông thường áp suất của bơm từ 1 đến 6 KG/cm2

- Kiểm tra khả năng lọt khí

Bước 4 : Bảo dưỡng bầu lọc nhiên liệu

- Kiểm tra độ kín của bầu lọc khi chưa tháo rời các chi tiết

- Kiểm tra xem bầu lọc có bị nứt vỡ, do rỉ nhiên liệu không

- Kiểm tra các đai ốc liên kết giữa đường ống với bầu lọc xem có lỏng hoặc trờn ren không

- Kiểm tra chất lượng lọc của bầu lọc thông qua nút xả dầu Nếu thấy có nhiều cặn bẩn thì phải tháo ra rửa lại bầu lọc

Bước 5: Bảo dưỡng bơm cao áp

- Kiểm tra các đai ốc liên kết giữa bơm cao áp với các đường ống cao áp

- Kiểm tra áp suất bơm cao áp ( thông thường áp suất từ 80 đến 600 KG/cm2 ) Đặc biệt có một số loại từ 1.500 đến 2.500 KG/cm2

- Kiểm tra lượng cung cấp nhiên liệu bằng cách : Cho động cơ làm việc rồi quan sát khí xả Nếu khí xả có màu đen thì chứng tỏ lượng nhiên liệu cung cấp là thừa

Bước 6: Kiểm tra, bảo dưỡng vòi phun vòi phun

Ta tháo vòi phun ra, sau đó tiến hành bảo dưỡng vòi phun và kiểm tra áp suất, độkín khít, chùm tia phun

BÀI 3: SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG BƠM

CHUYỂN NHIÊN LIỆU

1 Nhiệm vụ và yêu cầu

- Nhiệm vụ: Bơm chuyển nhiên liệu có nhiệm vụ hút nhiên liệu từ thùng chứa đẩy qua bầu lọc để cung cấp cho bơm cao áp

- Sơ đồ cấu tạo

Hình 3.1 Bơm nhiên liệu thấp áp kiểu pít tông.

1- Cần đẩy; 2- lò xo; 3- cần đẩy; 4- pít tông; 5- lò xo bơm; 6- đường đẩy dầu; thân bơm; 8- van đẩy; 9,10- đường dầu; 11- viên bi ; 12- xi lanh bơm tay; 13- taybơm; 14- pít tông bơm tay; 15- van hút; 16- đường hút; 17- lỗ thoát dầu;

7-* Nguyên lý làm việc

+ Sơ đồ nguyên lý

Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý bơm chuyển nhiên liệuBơm chuyển nhiên liệu thực hiện quá trình hút và bơm nhiên liệu trong 2 hành trình:

Như vậy lượng nhiên liệu qua đường ra đến bơm cao áp gần như bằng 0

- Hành trình làm việc

Khi cam lệch tâm thôi tác dụng lên con đội con lăn, lò xo hồi vị Piston sẽ đẩyPiston về vị trí ban đầu làm thể tích ở khoang hút tăng lên, áp suất tại đây giảm

sẽ đóng van xả và van nạp mở ra

Nhiên liệu từ thùng chứa được hút vào khoang hút qua van nạp

Đồng thời khi Piston dịch chuyển sẽ đẩy hiên liệu từ khoang áp suất qua rãnhkhoan chéo ra ngoài đường xả để đi đến bơm cao áp

Như vậy trong hành trình làm việc của Piston, bơm thực hiện đồng thời hai quátrình hút và đẩy nhiên liệu

Trên thân bơm còn lắp thêm bơm tay kiểu Piston Khi khởi động cơ cần phải sửdụng bơm tay để cung cấp nhiên liệu đủ nạp đầy khoang thấp áp của bơm cao áp

và xả không khí ra khỏi hệ thống cung cấp nhiên liệu

Lúc này Piston của bơm chuyển nhiên liệu đứng yên nên quá trình của bơm tayđược thực hiện như một bơm Piston thông thường với hai van nạp và xả

2.2 Bơm cung cấp nhiên liệu kiểu cánh gạt

- Cấu tạo của bơm

Bơm cánh gạt được bố trí trên trục truyền chính trong thân bơm phân phối nógồm Roto được lắp cố định trên trục bằng then Trên Roto có 4 rãnh lắp 4 cánhgạt

Hình 3.3 Sơ đồ cấu tạo bơm cánh gạt

- Nguyên lý làm việc

+ Khi trục chuyển động quay, Roto được lắp cố định ở trên trục sẽ quay theo,nhờ lực li tâm cánh gạt sẽ văng ra, nhiên liệu từ đường dầu vào đến cửa nạp củabơm

+ Do cấu tạo vòng lệch tâm nên cánh gạt của bơm sẽ văng ra lớn nhấtnguyên liệu vào trong khoảng không gian cánh gạt, Roto, vòng lệch tâm Rototiếp tục quay làm cánh gạt tiếp xúc với vòng lệch tâm ,dầu ngày càng thu hẹp lại,

do vòng lệch tâm dầu bị nén lại tạo áp suất

+ Khi Roto tiếp tục quay khoang nhiên liệu bị nén đến cửa xả và theo lỗ

xả đến đường dẫn đi vào khoang phía trong của bơm để cung cấp cho Piston chia

3 Phương pháp kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa bơm chuyển nhiên liệu

- Phương pháp kiểm tra

+ Tháo rời và rửa sạch các chi tiết để kiểm tra

+ Quan sát các chi tiết: Kiểm tra thân bơm xem có hiện tượng nứt vỡkhông, kiểm tra vết xước trên piston, xilanh, Kiểm tra các van, lò xo…

+ Sử dụng đồng hồ xo, panme, để xác định độ mòn của các chi tiết nhưPiston và xi lanh, thanh đẩy piston và lỗ trong thân bơm

+ Kiểm tra chiều cao lò xo van nạp và van xả

+ Kiểm tra độ kín của van nạp, van xả ta làm như sau:

Bịt đầu ra của bơm chuyển nhiên liệu, Cho bơm tay hoạt động, nếu van nạpnhiên liệu bị mòn thì bơm tay vẫn hoạt động bình thường Nếu van xả bị mòn thìnhiên liệu bị rỉ khi bơm tay ngừng hoạt động

+ Piston mòn thì thay piston mới Xi lanh mòn xước thì doa lại Khe hở lắpghép giữa piston và xi lanh là 0,015  0,035mm Khe hở lắp ghép lớn hơn0,1mm thì thay mới cả cặp

+ Thanh đẩy piston và lỗ trong thân bơm có khe hở lắp ghép là 0,01mm + Bơm tay mòn hỏng thì thay bơm mới

BÀI 4: SỬA CHỮA BƠM CAO ÁP

1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại bơm cao áp

1.1 Nhiệm vụ

+ Tạo áp suất cao để phun nhiên liệu vào buồng đốt qua kim phun nhiên liệu + Bơm nhiên liệu vào buồng đốt đúng thời điểm và đúng lượng cần thiết theoyêu cầu của các chế độ làm việc của động cơ

+ Cung cấp nhiên liệu thống nhất giữa các kim phun theo đúng thứ tự nổ củađộng cơ

1.2 Yêu cầu

- Chỉ tiêu kĩ thuật

+ Dầu DIEZEl cung cấp cho động cơ phải sạch

+ Thời điểm bắt đầu phun dầu phải chính xác, thời điểm kết thúc phải dứtkhoát để tránh hiện tượng phun nhỏ giọt

+ Lượng nhiên liệu phun phải kịp thời, đúng thời điểm quy định và đồngđều giữa các Xilanh của động cơ

+ Áp suất phun phải đảm bảo để nhiên liệu phun ra ở dạng sương mù vàbảo đảm độ phun xa tới các góc của buồng cháy

- Chỉ tiêu về kinh tế

+ Hoạt động lâu bền, có độ tin cậy cao

+ Dễ dàng và thuận tiện trong sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa

+ Dễ chế tạo, giá thành hạ

1.3 Phân loại

- Theo đặc điểm kết cấu chung có thể phân thành

+ Bơm cao áp phân phối VE

+ Bơm cao áp tập chung (bơm dãy) PE

+ BCA - Vòi phun kết hợp

+ BCA trên động cơ sử dụng hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử

- Theo phương pháp điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho một chu trìnhgồm:

+ BCA không thay đổi hành trình pít-tông

+ BCA thay đổi hành trình pít-tông

- Theo phương pháp điều khiển có thể chia thành 4 loại:

+ Điều khiển cơ khí

+ Điều khiển điện-cơ khí

+ Điều khiển thủy lực

+ Điều khiển điện tử

2 Cấu tạo nguyên lý làm viêc của bơm cao áp

2.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc của bơm cao áp tập chung PE

- Sơ đồ cấu tạo

N - Nguyên lý làm việc guyên lý làm việc của một phân bơm

- Khi cam khụng tác dụng lên con đội, piston dịch chuyển đi xuống dưới tácdụng của lò xo hồi vị Van cao áp đóng Khi piston mở lỗ nạp, nhiên liệu từtrong buồng nhiên liệu sẽ chiếm đầy vào xilanh bơm.Quá trình nạp nhiên liệuvào xilanh kéo dài cho đến khi piston đi xuống vị trí thấp nhất

- Khi cam lệch tâm bắt đầu tác dụng vào con đội piston sẽ dịch chuyển lêntrên và đồng thời lò xo bị ép lại Trong giai đoạn đầu trước khi đỉnh piston đóngkín lỗ nạp

- Quá trình nén sẽ bắt đầu khi đỉnh piston đóng kín lỗ nạp Khi áp suấtnhiên liệu trong xilanh đủ lớn, thắng được sức cang lò xo van cao áp và áp suất

dư của nhiên liệu trong đường ống cao áp, nâng van lên phía trên mở cho nhiênliệu trong xilanh đi vào đường ống cao áp tới vòi phun và phun vào buồng cháycủa động cơ

- Piston tiếp tục đi lên đến khi rãnh vát (gờ xả của rãnh chéo) mở lỗ xả, dochênh lệch về áp suất nên nhiên liệu từ không gian phía trên đỉnh piston sẽ thoát

ra cửa xả do rãnh khoan đứng làm cho áp suất ở đường nhiên liệu giảm xuốngđột ngột, lò xo sẽ đóng van cao áp đồng thời kim phun sẽ đóng lại rất nhanhngừng cung cấp nhiên liệu cho buồng cháy Dưới tác dụng của lò xo van cao áp

và áp suất dư trong đường ống cao áp, van cao áp sẽ được đóng kín và vòi phunngừng làm việc, kết thúc quá trình phun nhiên liệu Piston bị dịch chuyển xuốngdưới và quá trình làm việc lại được lặp lại như cũ

2.2 Cấu tạo nguyên lý làm viêc của bơm cao áp phân phối VE

Sơ đồ cấu tạo

- Nguyên lý làm việc

Khi khởi động động cơ lúc đó bơm cung cấp nhiên liệu sẽ hoạt động vàhút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu qua bộ tách nước, bầu lọc tới đường dầu vàobơm cao áp rồi được đưa tới bơm cánh gạt Nhiên liệu được cung cấp trực tiếp từbơm này vào trong khoang bơm

Luợng nhiên liệu cần thiết sẽ được đưa vào buuồng trong của bơm phânphối tại đó để làm mát và thường xuyên tự sả e cho bơm ,một lượng nhiên liệunhất định luôn chạy qua van dầu hồi trở về thùng nhiên liệu

Khi piston đi xuống, lúc này rãnh vát trên đầu piston mở cửa nạp Nhiênliệu trong khoang bơm sẽ qua đường nạp vào rãnh vát của piston chia tới khoangcao áp của bơm phân phối Piston bơm phân phối nhận chuyển động quay từ cam

và con lăn

Số vấu cam của đĩa cam hay số lần chuyển động lên xuống của con lănchính bàng số Xilanh mà động cơ có

Cam lăn mang chuyển động qua cam quay qua đó nó tác động thànhchuyển động tịnh tiến cảu đĩa cam và làm cho Piston vừa chuyển động tịnh tiếnvừa chuyển động quay

Sự cung cấp nhiên liệu đựơc thực hiện khi rãnh vát của piston chia đóngcửa dầu vào và khi cửa xả trên piston trùng với đường xả trên đầu bơm

Dầu với áp suất cao được tạo ra sẽ thắng sức căng lò xo của van triệt hồikhi đó van triệt hồi được nâng lên và nhiên liệu sẽ được bơm lên vào đường cao

áp phun vào động cơ qua kim phun

Quá trình cung cấp nhiên liệu kết thúc khi piston tịnh tiến lên mở van tiếtlưu qua đó nhiên liệu từ buồng áp suất cao được xả tự do trả lại khoang bơm

Khi công suất động cơ tăng nhiên liệu sẽ được phun vào sớm hơn thôngqua bộ điều chỉnh phun sớm bằng thủy lực

Khi tắt máy là ngừng cung cấp nhiêu liệu cho piston, xilanh bom cao áp tachỉ cần cắt điện của van điện từ khi đó van điện từ sẽ đóng đường nạp nhiên liệuvào trong khoang cao áp lúc này do chuyển động quán tính của động cơ pistonvẫn vừa chuyển động quay vừa chuyển động tịnh tiến nhưng không có nhiên liệucung cấp nên động cơ sẽ ngừng làm việc

Như vậy việc cung cấp nhiên liệu cho mỗi xilanh của động cơ diezel 4xilanh được thực hiện bằng 1/4 vòng quay đĩa cam và một lần chuyển động tịnhtiến của píttông

Có thể chia quá trình cấp thành 3 thì:

- Thì hút: Khi píttông đi xuống(chuyển sang trái), một trong 4 rãnh húttrong pít tông bơm sẽ thẳng hỏng với cửa hút trong đầu phân phối Do vậy, nhiênliệu đợc hút vào buồng áp suất và đi vào trong pít tông

+ Kết qủa là áp suất nhiên liệu giảm đột ngột và kết thúc nạp nhiên liệu

3 Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng và phương pháp kiểm tra, sửa chữa bơm cao áp3.1 Bộ đôi pitong xi lanh bơm dãy

3.1.1 Các hư hỏng thường gặp ở bộ đôi:

+ Hao mòn của piston: Hai vùng nhiều nhất vùng đối diện với lỗ nạp và vùng mặt nghiêng đối diện với lỗ thoát

+ Hao mòn của xilanh: Ở lỗ nạp phần trên bị cào xước nhiều hơn phần dưới chiều dài bị cào xước Ở lỗ thoát vết hao mòn dịch về phía trái của mép lỗ3.1.2 Nguyên nhân của những hư hỏng trên và tác hại

Nguyên nhân hao mòn do tích tụ các vết cào xước lâu ngày Sự cào xước

là do những hạt bụi rắn lẫn trong dầu, trong quá trình làm việc, vừa có động nănglớn do sự chuyển động của piston tạo ra Nên những hạt bụi này bị chèn ép, mức

độ cào xước phụ thuộc vào tốc độ hạt bụi, mức độ tập chung và phương hướng

di chuyển của chúng.

+ Làm giảm áp suất, lượng nhiên liệu cung cấp

+ Làm tăng hiện tượng dò dỉ nhiên liệu, chậm thời điểm phun

+Do hiện tượng hao mòn không đều giữa các cặp piston-xilanh nên làmtăng độ cung cấp không đều cho động cơ làm cho động cơ chạy không ổn địnhnhất là ở tốc độ thấp

3.1.3 Kiểm tra, khắc phục dạng sai hỏng thường gặp:

- Khắc phục theo phương pháp trước đây là dùng phương pháp mạ crom sau đó rà lại bằng bột rà mịn

- Khắc phục theo phương pháp hiện nay: Để đảm bảo hiệu quả kinh tếtrong công tác bảo dưỡng, sửa chữa Trong quá trình kiểm tra nếu bộ đôi piston-xilanh nào không đạt tiêu chuẩn như trong sổ tay bảo dưỡng thì tiến hành thaymới

- Kiểm tra dạng hao mòn thường gặp:

+ Kiểm tra bằng dụng cụ chuyên dùng

 Dựa vào sổ tay sửa chữa, bảo dưỡng và dụng cụ chuyên dùng để kiểm tra ápsuất, lượng dầu được cung cấp vào vòi phun Từ đó có thể xác định được mức độhao mòn và có phương hướng khắc phục cụ thể.

+ Kiểm tra bằng kinh nghiệm:

 Rửa sạch piston-xilanh bằng dầu sạch

 Lắp piston vào xilanh 1/3 chiều dài

 Đặt xilanh-piston nghiêng 450 so với phương thẳng đứng(có loại đặt 600) Nếu piston tụt xuống từ từ do trọng lượng của bản thân thì cặp piston-xilanh này còn dùng được

 Kiểm tra vùng mòn, vị trí mòn và mức độ mòn dùng kính lúp để quan sát-

Từ đó đánh giá được mức độ mòn hỏng(chú ý: Trước khi quan sát, rửa sạch, xì khô)

450

Hình 48-3

3.2 Kiểm tra, sửa chữa van triệt hồi:

3.2.1 Những hư hỏng, nguyên nhân, tác hại chủ yếu của van triệt hồi:

- Van triệt hồi mòn ở các vị trí như: Bề mặt đậy kín, vành đai triệt hồi, phần dẫnhướng, mặt tựa ở đế van (Hình 48-4)

- Chất lượng đậy kín kém

- Lượng nhiên liệu phungiảm, không đồng đều ở các máy khác nhau

- Gây hao tốn nhiên liệu

- Mòn, xước vành triệt

hồi.Vành triệt mòn dạng

hình côn, phía dưới mòn

nhiều hơn phía trên

- Hoạt động lâu ngày

- Trong dầu có lẫn các hạtbụi cơ học rắn

- Do xói mòn của dòng nhiên liệu có áp suất cao khi làm việc

- Nhiên liệu phun khôngrứt khoát, gây hiện tượng phun rớt

- Làm chậm thời điểm phun

- Mòn phần dẫn hướng - Do hoạt động lâu ngày - Nếu mòn nhiều làm

cho van chuyển động không ổn định

- Mặt ống trụ đế van bị

mòn

- Do hoạt động lâu ngày

- Cào xước do lẫn bụi cơ học trong dầu

- Làm tăng khe hở lắp ghép với van triệt hồi

- Lò xo van giảm đàn

tính

- Do hoạt động lâu ngày - Làm giảm áp suất

phun

- Phun không rứt khoát

3.2.2 Kiểm tra, sửa chữa:

a Kiểm tra:

- Kiểm tra vết tiếp xúc, vết mòn, cào xước dùng kính lúp sau khi đã rửa sạch,

xì khô

* Kiểm tra bằng dụng cụ chuyên dùng

 Dùng dụng cụ chuyên dùng kiểm tra độ đậy kín của van và khe hở vành

triệt hồi

* Kiểm tra bằng kinh nghiệm

 Trước khi kiểm tra van phải được

rửa sạch trong dầu Diesel

 Kéo van lên, bịt lỗ dưới của đế van

bằng ngón tay, khi thả van ra nó phải

tụt nhanh và dừng ở vị trí mà vành triệt

hồi đóng ở lỗ đế van

 Bịt lỗ dưới của đế van bằng ngón tay đưa van vào đế van và ấn nó xuống

bằng ngón tay, khi thả ngón tay ra van phải được nâng lên ở vị trí ban đầu

h mòn

3 an

h b

ị mòn4

2

- Van phải đóng hoàn toàn bởi trọng lượng của bản thân.( Hình 48-8)

Nếu một trong những điều trên không thoả mãn thì thay van mới

b Sửa chữa:

 Van và đế van bị mòn lõm, xước, đóng không kín có thể khắc phục bằng cách dùng bột rà mịn, khi nào kiểm tra đạt tiêu chuẩn thì thôi

 Lò xo van triệt hồi yếu thì thay mới

 Sau khi kiểm tra, cụm van không đạt tiêu chuẩn so với sổ tay bảodưỡng, sửa chữa thì thay mới