Pha ph ối khí động cơ đốt trong ( động cơ xăng và diezel ). Khi giới thiệu về động cơ, chúng ta cho rằng thời điểm đóng mở các xuppáp khi piston lên đến ĐCT hoặc xuống ĐCD trên th[r]
(1)Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Bài giảng Cấu tạo động – Vũ Xuân Trường
1
Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên Khoa Cơ khí động lực
Bài giảng
Cấu tạo động
(2)Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Bài giảng Cấu tạo động – Vũ Xuân Trường
2
Chương 1: HỆ THỐNG PHỐI KHÍ
1.1 Chức năng, yêu cầu phân loại
1.1.1 Chức
1.1.2 Yêu cầu
1.1.3 Phân loại:
1.2 Pha phối khí động đốt (động xăng diezel)
1.3 Kết cấu hoạt động hệ thống phối khí
1.3.1 Cơ cấu phối khí
1.3.1.1 Xuppáp
1.3.1.2 Đế xuppáp
1.3.1.3 Ống dẫn hướng xuppáp
1.3.1.4 Lò xo xuppáp 10
1.3.1.5 Trục cam 10
1.3.1.6 Con đội 12
1.3.1.7 Đũa đẩy: 14
1.3.1.8 Đòn bẩy 15
1.3.2 Cơ cấu điều khiển pha phối khí (hệ thống điều khiển thời điểm phối khí VVT-I). 15
1.3.3 Cơ cấu điều khiển hành trình xuppáp (Hệ thống VVTL-I). 19
1.3.3.1 Cấu tạo 19
1.3.3.2 Hoạt động 20
1.3.4 Đường nạp xả khí động 21
1.3.4.1 Sơ đồ đường nạp 21
1.3.4.2 Sơ đồ nạp cộng hưởng 23
1.3.4.3 Sơ đồ bố trí đường thải 24
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 25
2.1 Công dụng, yêu cầu phân loại 25
2.1.1 Công dụng 25
2.1.2 Yêu cầu hệ thống bôi trơn 25
2.1.3 Phân loại 25
2.2 Các phương án bôi trơn 26
2.2.1 Bôi trơn phương pháp vung té. 26
2.2.2 Bôi trơn phương pháp pha dầu nhiên liệu 26
2.2.3 Phương án bôi trơn cưỡng 27
2.2.3.1 Hệ thống bôi trơn cácte ướt 27
2.2.3.2 Hệ thống bôi trơn cácte khô 28
2.3 Các chi tiết hệ thống bơi trơn 29
2.3.1 Bơm dầu 29
2.3.1.1 Bơm bánh ăn khớp 29
2.3.1.2 Bơm bánh ăn khớp 30
2.3.1.3 Bơm cánh gạt 31
2.3.1.4 Bơm dầu kiểu rô to 31
2.3.2 Bầu lọc dầu 32
2.3.2.1 Bầu lọc thô 32
2.3.2.2 Bầu lọc tinh 32
(3)Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Bài giảng Cấu tạo động – Vũ Xuân Trường
3
2.4.1 Yêu cầu 34
2.4.2 Các tiêu đánh giá dầu bôi trơn 35
Chương 3: HỆ THỐNG LÀM MÁT 36
3.1 Công dụng, yêu cầu phân loại 36
3.1.1 Công dụng 36
3.1.2 Yêu cầu 36
3.1.3 Phân loại 36
3.2 Kết cấu hoạt động hệ thống làm mát 37
3.2.1 Hệ thống làm mát nước 37
3.2.1.1 Hệ thống làm mát kiểu bốc 37
3.2.1.2 Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên 37
3.2.1.3 Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng 38
3.2.2 Kết cấu chi tiết hệ thống làm mát 40
3.2.2.1 Két nước 40
3.2.2.2 Bơm nước 41
3.2.2.3 Van nhiệt 42
3.2.3 Hệ thống làm mát khơng khí 43
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU 45
4.1 Hệ thống cung cấp nhiên liệu động xăng 45
4.1.1 Công dụng, yêu cầu phân loại 45
4.1.1.1 Công dụng 45
4.1.1.2 Yêu cầu 45
4.1.1.3 Phân loại 45
4.1.2 Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng chế hịa khí (chế hai cấp) 45
4.1.3 Hệ thống phun xăng 50
4.1.3.1 Đặc điểm phân loại 50
5.1.3.2 Hệ thống phun xăng điện tử gián tiếp 50
b) Các khối điều khiển hệ thống phun xăng điện tử gián tiếp. 53
*) Khối cấp xăng 53
Khối có nhiệm vụ cung cấp cho vịi phun xăng vịi phun khởi động lạnh Mạch cung cấp xăng thực từ thùng xăng, bơm xăng, lọc thô, điều áp, triệt xung áp suất, qua ống dẫn tới vòi phun Xăng cấp cho vòi phun qua phần tử bầu lọc tinh Trong đường dẫn sau bơm xăng, áp suất xăng đạt tới 220 kPa, ln ổn định Vịi phun vịi phun khởi động lạnh phun xăng cấp cho xy lanh động có tín hiệu ECU 53
Lượng phun vịi phun định áp suất nhiên liệu phun, thời gian phun, ECU điều khiển theo trạng thái làm việc động 53
*) Khối cấp gió 54
*) Khối điều khiển điện tử 54
Phần điện hệ thống có nhiệm vụ cung cấp thơng tin động tới điều khiển trung tâm (ECU), thực cấp tín hiệu cho phận thừa hành, phận cảnh báo Các thông tin cần thu thập phản ánh trạng thái làm việc tức thời động gồm: Nhiệt độ máy, nhiệt độ khí nạp, lượng O2 khí xả, lưu lượng khí nạp, vị trí bướm ga, tín hiệu thời điểm đánh lửa, tín hiệu khởi động, số vịng quay trục khuỷu, tượng kích nổ, … Các thơng tin thực nhờ cảm biến đưa ECU ECU xử lý thơng tin, tính tốn trạng thái thực tế đưa tín hiệu tối ưu điều khiển cấu chấp hành: Vòi phun khởi động lạnh, vịi phun chính, điều chỉnh chế độ mở van khí đường khơng tải Các cảm biến hệ thống phun xăng thường tổ hợp với hệ thống điều khiển tự động khác (nếu có) xe 54
(4)Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Bài giảng Cấu tạo động – Vũ Xuân Trường
4
4.2 Hệ thống cung cấp nhiên liệu động diezel 58
4.2.1 Chức yêu cầu nhiệm vụ 58
4.2.1.1 Chức 58
4.2.1.2 Yêu cầu 58
4.2.1.3 Phân loại 59
4.2.2 Hệ thống nhiên liệu dùng bơm cao áp thường 59
4.2.2.1 Hệ thống nhiên liệu với bơm dãy (Bơm PE) 59
*) Cấu tạo 59
4.2.2.2 Hệ thống nhiên liệu với bơm phân phối VE 61
4.2.3 Hệ thống nhiên liệu với bơm cao áp điều khiển điện tử 65
4.2.3.1 Hệ thống nhiên liệu với bơm cao áp dãy PE điều khiển điện tử (điều khiển cấu ga điện từ) 65
4.2.3.2 Hệ thống nhiên liệu với bơm VE điều khiển điện tử (điều khiển cấu điều ga điện từ) 66
Hệ thống nhiên liệu với bơm VE điều khiển điện tử có số loại sau:67 - Bơm VE điện từ điều khiển cấu điều ga điện từ 67
- Loại bơm VE điện tử điều khiển van xả 67
+ Bơm VE điện tử piston hướng trục 67
+ Bơm VE điện tử nhiều piston hướng kính 67
Cấu tạo: 67
4.2.4 Hệ thống nhiên liệu với ống phân phối (COMMOONRAIL –CRS-i) 68
4.2.4.1 Cấu tạo chung 68
4.2.4.2 Nguyên lý hoạt động 69
4.2.4.3 Các cụm chi tiết hệ thống 69
4.2.5 Hệ thống cung cấp nhiên liệu với bơm – vòi phun kết hợp điều khiển điện tử ( EUI HEUI ) 76
4.2.5.1 Hệ thống nhiên liệu Diesel EUI 76
4.2.5.2 Hệ thống nhiên liệu Diesel HEUI 80
(5)Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Bài giảng Cấu tạo động – Vũ Xuân Trường
5
Chương 1: HỆ THỐNG PHỐI KHÍ
1.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại 1.1.1 Chức năng
Cơ cấu phân phối khí dùng thực q trình trao đổi khí, thải khí cháy (khí thải) khỏi xylanh nạp hỗn hợp khí (động xăng) khơng khí (động diesel) vào xylanh để động làm việc liên tục
1.1.2 Yêu cầu
- Đảm bảo chất lượng q trình trao đổi khí - Độ mở lớn
- Đóng mở thời điểm quy định - Đảm bảo đóng kín buồng cháy
- Độ mịn chi tiết tiếng kêu nhỏ - Dễ điều chỉnh sửa chữa
- Giá thành thấp
1.1.3 Phân loại:
- Cơ cấu phối khí dùng xuppáp
+ Cơ cấu phân phối khí dùng xu páp đặt + Cơ cấu phân phối khí dùng xu páp treo - Cơ cấu phối khí dùng van trượt
- Cơ cấu phối khí dùng piston đóng mở cửa nạp cửa thải - Cơ cấu phối khí đại điều khiển điện tử : VVT-I
1.2 Pha phối khí động đốt trong (động xăng diezel)
(6)Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Bài giảng Cấu tạo động – Vũ Xuân Trường
82 phía vịi phun nhận tín hiệu điều khiển từ ECM, qua điều khiển dầu bơi trơn tác động tác động vào piston lông-giơ để điều khiển thời điểm lượng nhiên liệu phun
Hình 4.43: Q trình phun của vịi phun HEUI
*) Nguyên lý làm việc
Bơm áp cao hệ thống cấp lượng dầu thủy lực tới van điện từ vòi phun HEUI Tại van điện từ điều khiển mở cho dầu có áp suất cao vào khoang phía van hình nấm để tác động phun
Một bơm cấp nhiên liệu (bơm dầu Diesel) nằm bơm áp cao đồng thời cấp một lượng nhiên liệu có áp suất định vào đường biên cụm kim phun Tại nhiên liệu có áp suất định chờ sẵn khoang cụm phun nằm phía cần đẩy Một phần nhiên liệu đưa xuống cụm piston tăng cường áp suất
Khi van điện từ mở, dầu áp cao đưa vào khoang van hình nấm, tạo nên áp suất đẩy cần đẩy xuống Cần đẩy (Plunger) xuống đồng thời tạo ra áp suất thắng sức căng lò xo cụm tăng cường áp suất, đẩy nhiên liệu chờ sẵn khoang cần đẩy buồng đốt động Khi van điện từ đóng lại, dầu cao áp ngừng cấp vào khoang van hình nấm, áp suất khoang van bị mất, đồng thời áp suất khoang bên cần đẩy giảm đột ngột, áp suất khoang phía cần đẩy ko đủ để thắng sức căng lị xo cụm tăng áp nữa, ngắt q trình phun nhiên liệu
Ở vòi phun HEUI q trình phun có phun mồi (Pilot Injection)
c) Mô đun điều khiển điển tử (ECM)
(7)Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Bài giảng Cấu tạo động – Vũ Xuân Trường
83 này tỉ lệ với áp suất phun, nên qua ECM điều khiển áp suất phun Như ECM điều khiển tồn q trình phun nhiên liệu phù hợp với tín hiệu cảm biến gửi
d) Bơm cao áp
Là bơm piston hướng trục thay đổi lưu lượng Dầu từ thùng hút qua thiết bị như: Lọc dầu vào bơm, hoạt động bơm làm cho áp suất dầu tăng lên đến áp suất yêu cầu bơm dầu đến vòi phun HEUI
e) Van điều khiển áp suất tác động phun
Thông thường áp suất bơm cao áp tạo cao áp suất phun, van điều khiển áp suất tác động xả phần dầu trở thùng để ổn định áp suất dầu áp suất yêu cầu tín hiệu ECM qui định
Như ứng dụng hệ thống nhiên liệu HEUI vào động cho phép nâng cao hiệu suất làm việc động cơ, tiết kiệm nhiên liệu giảm thiểu tổn thất như tiếng ồn động Tuy nhiên thiết bị hệ thống nhiên liệu HEUI có độ chính xác cao, nhiên liệu động cơ, nhiên liệu bẩn gây mịn, chí phá hỏng chi tiết hệ thống Hạt bẩn có đường kính 1/5 đường kính sợi tóc cũng gây nguy hiểm cho hệ thống Chính lọc giữ vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ bền hệ thống