Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 2KD FTV trên xe toyota hiace

ĐẶT VẤN ĐỀ    Hiện giới nhiên liệu diesel ưa chuộng ưu điểm mặt khác qui định khí thải phải giảm cần giảm tiếng ồn ôtô sử dụng động diesel Do nhà sản xuất nổ lực phát triển công nghệ nhằm giảm lượng tiêu hao nhiên liệu, lượng khí thải, giảm tiếng ồn, đồng thời cải tiến cơng suất tự động hố điều khiển ôtô sử dụng động diesel Hệ thống nhiên liệu Common Rail đời phần giải vấn đề Vì em định chọn đề tài “thiết kế hệ thống nhiên liệu động 2KD-FTV xe Toyota Hiace” để nghiên cứu tìm hiểu sâu tính hệ thống nhiên liệu ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG Thuyết minh : ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ 2KD-FTV TRÊN XE TOYOTA HIACE Giáo viên hướng dẫn : PGS-TS TRẦN VĂN NAM Giáo viên duyệt : TS DƯƠNG VIỆT DŨNG Sinh viên thực : HOÀNG VĂN TUẤN Lớp : 05C4 ĐÀ NẴNG 2010 NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THUYẾT MINH Mục đích ý nghĩa đề tài Giới thiệu động 2KD-FTV Tổng quan hệ thống nhiên liệu động diesel Thiết kế hệ thống nhiên liệu động 2KD-FTV Tìm hiểu dạng hư hỏng, cách khắc phục chẩn đoán Kết luận BẢN VẼ Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Diesel Kết cấu bơm cao áp động Diesel Các dạng kết cấu vòi phun động Diesel Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động 2KD-FTV Kết cấu bơm cao áp động 2KD- FTV Kết cấu ống phân phối, van giới hạn áp suất, lọc nhiên liệu Kết cấu vòi phun động 2KD-FTV MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI Mục đích ý nghĩa đề tài -Hệ thống nhiên liệu common rail mang lại lợi ích sử dụng như: tiết kiệm nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, công suất lớn, giảm tiếng ồn động -Việc nghiên cứu hệ thống nhiên liệu Common Rail giúp nắm bắt kiến thức để nâng cao hiệu sử dụng, khai thác, sửa chữa cải tiến chúng Ngồi góp phần xây dựng nguồn tài liệu tham khảo phục vụ nghiên cứu q trình học tập cơng tác GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ Giới thiệu động 2KD-FTV Động 2KD-FTV hãng Toyota loại động Diesel tuabin tăng áp TOYOTA D-4D, kỳ xylanh đặt thẳng hàng làm việc theo thứ tự nổ 1-3-4-2 Động có cơng suất lớn 75 KW/3600 v/ph, với hệ thống hồi lưu khí xả, hệ thống tăng áp tuabin hệ thống phối khí xupáp dẫn động trực tiếp từ trục cam thông qua đội thuỷ lực, hệ thống cam kép tác dụng trực tiếp DOHC16 xupáp HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL Tổng quan hệ thống nhiên liệu động diesel -Kỹ sư người Đức Rodlf Diesel người sáng chế động phun dầu năm 1892 -Và vào năm 1936 Mercedes-Benz Đức cho mắt ô tô lắp động diesel giới -Ngày với phát triển nhanh cộng nghệ điện tử, công nghệ ứng dụng vào động đốt HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL  Nhiệm vụ  Dữ trữ nhiên liệu * Lọc nhiên liệu  Cung cấp nhiên liệu cho động  Các tia phun nhiên liệu vào xy lanh động phải đảm bảo kết hợp tốt số lượng phương hướng, hình dạng kích thước tia phun với hình dạng buồng cháy để hồ khí hình thành nhanh  u cấu  Hoạt động lâu bền có độ tin cậy cao  Dễ dàng thuận tiện sử dụng, bảo dưỡng sữa chữa  Dễ chế tạo, giá thành hạ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL Buläng x nỉåïc 13 Thng chỉïa nhiãn liãûu 12 ÄÚng 11 dáùn nhiãn liãûu r vãư thng chỉïa ÄÚng 10 dáùn nhiãn liãûu tỉ thng chæïa 13 Båm chuyãøn nhiãn liãûu Båm cao ạp Van trn Âỉåìng äúng cao ạp 10 Âỉåìng äúng dáùn nhiãn liãûu vãư thng chỉïa Vi phun 11 Âỉåìng äúng dáùn nhiãn l âãún båm cao ạp Báưu lc nhiãn liãûu 12 1Buläng xaí khê NHƯỢC ĐIỂM ĐỘNG CƠ DIESEL Nhược điểm hệ thống nhiên liệu động diesel cổ điển phận, cụm chi tiết hệ thống dẫn động khí nên có độ trễ định làm việc khơng thích hợp với thay đổi tải động Làm thải khói đen lớn tăng tốc, tiêu hao nhiên liệu cao tiếng ồn lớn… Hiện nay, nhược điểm hệ thống nhiên liệu Diesel khắc phục cải tiến phận như: Bơm cao áp, vòi phun, ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao, ứng dụng điều khiển tự động nhờ phát triển cơng nghệ Đó hệ thống nhiên liệu Common Rail Diesel THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ 2KD-FTV Bảng thông số cho trước Tên thơng số Kí hiệu Giá trị Thứ ngun Cơng suất có ích Ne 75 KW Tỉ số nén ε 18,5 Số vòng quay định mức n 3600 Vg/ph Đường kính xylanh D 92 mm Hành trình piston S 93,8 mm Số xylanh i Xylanh Số kỳ τ Góc mở sớm xupap nạp 1 Độ Góc đóng muộn xupap nạp 2 31 Độ Góc mở sớm xupap thải 3 30 Độ Góc đóng muộn xupap thải 4 Độ Góc phun sớm s 12 Độ Loại buồng cháy Thống Loại động Tăng áp tuabin khí Vị trí chi tiết động Phía trước ĐC Ống dẫn NL Vòi phun Ống NL đầu vào Ống phân phối •Cảm biến áp suất NL •Bộ hạn chế áp suất ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG COMMON RAIL Áp suất nhiên liệu, lượng phun thời điểm phun điều khiển điện tử Điều khiển động với độ xác cao Áp suất nhiên liệu cao Nhiên liệu hòa trộn tốt Tích trữ áp suất nhiên liệu cao Nhiên liệu phun với áp suất cao dải tốc độ động • Hiệu tính kinh tế nhiên liệu tăng cao • Tiếng ồn nhỏ rung động • Khí thải LỌC NHIÊN LIỆU Từ bình NL Công tắc cảnh báo hệ thống NL Đến bơm cấp liệu Vành đai ốc Vỏ lọc NL (Nhựa) Nút xả BƠM CAO ÁP Van chiều Cơ cấu lệch tâm vành cam Pitton Van phân phối Bơm cấp liệu Cảm biến áp suất nhiên liệu SCV (Van điều khiển hút) BƠM PISTON Pitton A: Hút Pitton B: Bơm Pitton A: Bơm Pitton B: Hút Check Valve Plunger A SCV Plunger B : Từ bơm cap áp : Đến ống phân phối VAN SCV ỐNG PHÂN PHỐI 10 12 11 VÒI PHUN COMMON RAIL VÒI PHUN 12 11 I 16 15 16 11 15 10 14 14 10 I 17 9 13 13 KIM PHUN II 18 20 19 20 II 2 1-Lỗ phun; 2-Mặt côn; 3-Kim phun; 4-Buồng nhiên liệu áp suất cao; 5-Lò so kim phun; 6-Đũa đẩy; 7-Đường hồi nhiên liệu; 8-Đầu nối nhiên liệu hồi; 9-Buồng điều khiển; 10-Van từ; 11-Cuộn dây từ; 12-Đầu cắm điện đến ECU; 13-Lỗ tiết lưu; 14-Lỗ tiết lưu; 15-Mạch điện; 16-lò xo xả; 17-Đầu nối nhiên liệu vào; 18- Thân vòi phun; 19Êcu; 20-Đường dầu cao áp tới kim phun CẢM BIẾN VAN CẮT CỬA NẠP Nam châm 5V Dòng khí nạp VC IC Hall Van cắt cửa nạp VLU E2 E2 Mô tơ loại van quay điện từ Cảm biến vị trí Cảm biến vị trí van cắt cửa nạp van cắt cửa nạp Nam Nam châm châm Phần tử Phần tử Hall IC Hall IC Nam Nam châm châm Mô tơ loại điện Mô tơ loại điện từ quay từ quay Các Các thép thép Nam Nam châm châm CẢM BIẾN BÀN ĐẠP GA Nam châm Mạch IC điện trở từ Accelerator Pedal Arm Nam châm VCP1 VPA1 EP1 VPA1 VCP2 VPA2 VPA2 IC Hall EP2 CẢM BIẾN TRỤC KHUỶU ECU G NE Sơ đồ mạch điện CẢM BIẾN VỊ TRÍ TRỤC CAM CM BIÃÚ N VËTRÊTRỦ C CAM ECU Ura B C E R 12 V Cảm biến vị trí trục cam sử dụng loại cuộn dây điện từ, lắp phía đầu động cơ, gần bơm cao áp, roto cảm biến có Cảm biến phát vị trí TDC xylanh để gửi tín hiệu ECU, vòng quay trục khuỷu động có xung tín hiệu xoay chiều phát gửi ECU CÁC CẢM BIẾN CM BIÃÚ N NHIÃÛ T ÂÄÜKHÊNẢ P Engine- ECU Caím biãú n nhiãû t âäükhênả p Vän CM BIÃÚ N NHIÃÛ T ÂÄÜNỈÅÏC LM MẠT 14 15 16 17 Cm biãú n nhiãû t âäünỉåïc lm mạt âäü ng cå 92 83 ECU 5V Tìm hiểu dạng hư hỏng, chẩn đoán cách khắc phục Các hư hỏng bơm cao áp Cặp piston-xylanh bơm cao áp bị mòn Các hư hỏng vòi phun Lỗ phun bị tắc giảm tiết diện Kim phun mòn Kẹt kim phun Lò xo van điện từ bị giãn Các hư hỏng lọc nhiên liệu Lõi lọc cũ, bẩn gây chức lọc dẫn đến tắc lọc Cặn bẩn, tạp chất nhiều cốc lọc gây tắc lọc giảm tính thơng qua lọc Các hư hỏng đường ống dẫn nhiên liệu Các đường ống hở khơng khí lọt vào làm động không nổ Hư hỏng hệ thống điện tử cảm biến Đối với hư hỏng phải dùng pan mà nhà chế tạo cung cấp để phát triệu chứng KẾT LUẬN Như với hệ thống Common Rail trình cháy động cải thiện đáng kể, tăng tính kinh tế nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường, giảm tiếng ồn, tăng hiệu suất động Do việc áp dung hệ thống Common Rail động 2KD-FTV đề tài quan tâm nghiên cứu nhiễm mơi trường cạn kiệt nhiên liệu vấn đề cấp bách toàn cầu ... thiệu động 2KD- FTV Tổng quan hệ thống nhiên liệu động diesel Thiết kế hệ thống nhiên liệu động 2KD- FTV Tìm hiểu dạng hư hỏng, cách khắc phục chẩn đoán Kết luận BẢN VẼ Sơ đồ hệ thống nhiên liệu. .. nhanh cộng nghệ điện tử, công nghệ ứng dụng vào động đốt HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU DIESEL  Nhiệm vụ  Dữ trữ nhiên liệu * Lọc nhiên liệu  Cung cấp nhiên liệu cho động  Các tia phun nhiên liệu vào... Kết cấu bơm cao áp động Diesel Các dạng kết cấu vòi phun động Diesel Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động 2KD- FTV Kết cấu bơm cao áp động 2KD- FTV Kết cấu ống phân phối, van giới hạn áp suất, lọc nhiên