Tài liệu động cơ Detroit Diesel 12.7 trên xe Container

MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU CHƯƠNG I: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU I Khái Quát hệ thống nhiên liệu Detroit Diesel II Các phận hệ thống Thùng chứa nhiên liệu .2 Bơm tiếp vận nhiên liệu 2.1 Cấu tạo : 2.2 Nguyên lý làm việc : Bộ làm mát nhiên liệu .5 Lọc nhiên liệu 4.1 Lọc sơ cấp 4.1.1 Cấu tạo .6 4.1.2 Nguyên lý làm việc 4.2 Lọc thứ cấp .7 4.2.1 Cấu tạo : .7 4.2.2 Nguyên lý làm việc: III Hệ thống EUI Cấu tạo chung hệ thống EUI .8 1.1 Sơ đồ tổng quát 1.2 Sơ đồ cấu tạo kim UI Nguyên lý làm việc kim phun UI 10 2.1 Thời kỳ hút .10 2.2 Thời kỳ khởi phun 11 2.3 Thời kỳ phun 12 2.4 Thời kỳ dứt phun 13 Đồ thị thể thời kỳ 14 IV Các loại kim EUI dùng Detroit Diesel 15 Kim EUI có van điều khiển nằm bên thân kim 15 1.1 Cấu tạo 15 1.2 Nguyên lý hoạt động .16 1.2.1 Thời kỳ nạp 16 1.2.2 Thời kỳ khởi phun 17 1.2.3 Thời kỳ phun 18 1.2.4 Thời kỳ chấm dứt phun 19 Kim EUI có van điều khiển nằm bên thân kim 19 2.1 Giới thiệu kim UI – N3 19 2.1.1 Ưu điểm 20 2.1.2 Chức 20 2.2 Cấu tạo 21 2.3 Quá trình hoạt động 22 2.4 Đồ thị diễn biến trình làm việc 24 2.5 Lắp đặt bảo dưỡng kim 24 2.5.1 Qui trình tháo kim phun 25 2.5.2 Chén lót đót kim .26 2.5.3 Qui trình lắp kim 28 2.6 Bảng giá trị điều chỉnh chiều cao kim khe hở supap Detroit Diesel 35 CHƯƠNG II: HỆ THỐNG DDEC 37 I Bộ điều khiển điện tử ECM 37 Tổng quan ECM .37 Cấu tạo điều khiển điện tử 38 2.1 Bộ nhớ: Bộ nhớ ECM chia làm loại: 38 2.2 Bộ vi xử lý 39 2.3 Đường truyền 39 Cấu trúc điều khiển điện tử 40 Mạch giao tiếp vào/ra (I/O) 41 4.1 Bộ chuyển đổi A/D 41 4.2 Bộ đếm 42 4.3 Bộ nhớ trung gian 42 4.4 Bộ khuếch đại 42 4.5 Bộ ổn áp 43 4.6 Mạch giao tiếp ngõ .43 II Hộp điều khiển ECM Detroit Diesel .44 ECM 44 Sơ đồ điều khiển 45 III Các cảm biến .46 Vị trí cảm biến động Detroit Diesel series 60 46 Cảm biến nhiệt độ 47 2.1 Cấu tạo 47 2.2 Nguyên lý hoạt động: .47 Cảm biến vị trí bàn đạp ga .48 3.1 Cấu tạo 48 3.2 Nguyên lý hoạt động: .48 Cảm biến vị trí trục khuỷu, trục cam .49 4.1 Cấu tạo: 49 4.2 Nguyên lý hoạt động: .49 Cảm biến áp suất đường ống nạp 51 5.1 Cấu tạo: gồm đĩa silicon, buồng áp suất chế tạo nhình vẽ 51 5.2 Nguyên lý hoạt động: .51 Cảm biến cháy .52 6.1 Cấu tạo 52 6.2 Nguyên lý hoạt động: .52 IV Kiểm tra chẩn đoán lỗi 53 Sơ đồ mạch 53 Bảng mã lỗi DDEC II 55 Bảng mã lỗi DDEC III/IV .56 Bảng mã lỗi DDEC V 58 Chương III: HỆ THỐNG TUẦN HỒN KHÍ XẢ .59 I Hoạt động – chức hệ thống .59 II Cấu Tạo Hệ Thống : .60 Cấu tạo: .60 Chức phận hệ thống EGR 63 2.1 Turbo tăng áp VNT (Variable Nozzle Turbocharger) 64 2.1.1 Hoạt động Turbo tăng áp điều khiển cánh VNT .64 2.1.2 Hiện tượng “ì turbo tăng áp” 65 2.1.3 Turbo tăng áp điều khiển cánh 65 2.1.4 Các kết việc điều chỉnh cánh quạt VNT 68 2.2 Van EGR 69 2.2.1 Truyền động van EGR (thiết bị điều khiển van EGR) 70 2.2.2 Các thành phần van EGR 71 2.3 Bộ phận làm mát ERG 72 2.4 Cảm biến áp suất Đenta/ cảm biến nhiệt độ EGR 73 2.4.1 Cảm biến áp suất Đenta 73 2.4.2 Cảm biến nhiệt độ EGR 74 2.5 Ống phân phối EGR/ Bộ hòa trộn 75 2.6 Máy bơm nước lưu lượng cao 75 CÁCH THỨC 76 3.1 CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG 76 3.2 HỆ THỐNG ERG 77 3.2.1 Chế độ tăng 77 3.2.2 Chuyển từ chế độ tăng sang chế độ EGR 78 3.2.3 Van ERG dẫn động khí nén 79 3.2.4 Sự làm mát ERG 79 3.2.5 Sự định lượng ERG 80 Mã lỗi 81 Chẩn đoán - DDDL/ Lưu nhanh: 88 5.1 Làm việc với DDDL Snapshot: .89 5.2 Sử dụng Snapshot điều khiển chạy lại: 91 Chương IV: HỆ THỐNG KIỂM SOÁT KHÍ THẢI 2010 95 I Các phận hệ thống: 95 Thùng chứa chất xúc tác: .97 Cơ cấu điều khiển chính: .100 2.1 DCU: 100 2.2 Hộp cảm biến: .101 2.3 Cơ cấu chấp hành: 101 Cơ cấu xúc tác: 102 3.1 DOC ( Diesel Oxidition Catalyst): 102 3.2 DPF ( Diesel Particulate Filter): 103 3.3 SCR ( Selective Catalyst Reduction): 104 II Một số dạng hộp phổ biến BlueTec: .106 Loại hộp: 106 1.1 Một số ưu điểm: 106 1.2 Kết cấu: 107 Loại hai hộp 109 2.1 Loại hai hộp thẳng đứng (2V): 109 2.2 Loại hộp đứng/nằm (2VH): 110 III Đồng hồ báo chất xúc tác/ Đèn báo 111 IV Các cảm biến .113 Cảm biến Nox: 113 Cảm biến nhiệt độ: 113 Cảm biến áp suất: 114 LỜI GIỚI THIỆU Công nghệ ô tô năm gần phát triển mạnh mẽ số lượng chuẩn loại nhiều hãng cho đời với mẫu xe đẹp mắt với tính vơ đại đáp ứng phần nhu cầu người Container chúng khơng góp phần phát triển kinh tế nước nhà việc vận chuyển hàng hóa xuất nhập mà cịn đáp ứng nhu cầu người sử dụng: máy lạnh, tủ lạnh, giường nằm… Trong đề mục tìm hiểu động Detroit Diesel xe Container Động Detroit Diesel bao gồm nhiều hệ thống khác nhau: hệ thống nhiên liệu, hệ thống tuần hồn khí thải, hệ thống xử lý khí thải, hệ thống bơi trơn, làm mát, hệ thống điều khiển… với thời gian có hạn đề mục chúng em nghiên cứu về: - HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU (BƠM KIM LIÊN HỢP UI) - ECM VÀ CÁC CẢM BIẾN - HỆ THỐNG TUẦN HỒN KHÍ THẢI - HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI 2010 Bên cạnh phát triển vượt bật nghành cơng nghệ tơ vấn đề khí thải tô vấn đề cần quan tâm đề mục tìm hiểu hệ thống xử lý khí thải 2010 với tính đơn giản vô thân thiện với môi trường CHƯƠNG I: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU I Khái Quát hệ thống nhiên liệu Detroit Diesel Chức hệ thống nhiên liệu dự trữ cung cấp nhiên liệu tinh tới buồng đốt động Các phận hệ thống bao gồm: - Thùng nhiên liệu - Các lọc nhiên liêu - Bơm nhiên liệu - Module điều khiển điện tử : ECM, EUI, EUP - Đường ống dẫn nhiên liệu áp suất cao - Các chi tiết cần thiết quan đến đường ống Trong động Detroit Diesel nhiên liệu hút từ thùng chứa có áp suất thấp qua ống dẫn đến lọc sơ cấp trước vào bơm Bơm nhiên liệu cung cấp số lượng lớn dầu diesel tới kim phun nên lượng dư thừa hồi thùng chứa qua đường dầu hồi Nhiên liệu vào kim phun có tác dụng làm mát bôi trơn chi tiết Lọc sơ cấp giữ lại số lượng lớn chất bẩn có dầu Nước có tính chất nặng dầu nên nằm phía đáy lọc ngồi qua đường đáy lọc Sau nhiên liệu qua phận làm mát nhiên liệu tới lọc thứ cấp trước vào kim phun lọc tinh Cuối nhiêu liệu tới kim phun phun vào xylanh động Nhiệm vụ hệ thống nhiên liệu phun tươi sương đủ số lượng nhiên liệu cho xylanh thời điểm xác Phần nhiên liệu dư thừa sau dứt phun hồi thùng chứa Hệ thống EUI phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt đảm bảo chức sau: - Tạo áp suất phun cao đạt hiệu suất phun tối ưu - Điều chỉnh lưu lượng phun thời điểm phun xác - Phun nhiên liệu hịa trộn với khơng khí buồng đốt tán nhỏ, tươi sương II Các phận hệ thống Thân máy ống  2mm Kim phun Làm mát dầu Đường dầu Đường dầu Bơm Lọc thơ Lọc tinh Lọc nước Thùng chứa Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát Thùng chứa nhiên liệu - Thùng chứa nhiên liệu đảm bảo chứa đủ nhiên liệu cho động hoạt động khoảng thời gian định, dung tích thùng chứa lớn Thùng nhiên liệu dập thép tấm, bên thùng chứa có vách ngăn để giảm dao động tạo bọt nhiên liệu động làm việc Phía thùng có nắp để châm nhiên liệu có lỗ thơng - Ở đáy thùng thường có bulông hay van để xả nước hay tạp chất có lẫn nhiên liệu, bulơng lắp đặt nơi thấp thùng nhiên liệu Cách đáy thùng từ đến 10 mm có ống dẫn nhiên liệu phía trên, có ống dẫn nhiên liệu Vì thùng đặt thấp động nên có van chiều để khơng cho nhiên liệu từ mạch hạ áp trở thùng chứa động ngừng hoạt động Đến bơm Đường dầu Lổ thông Vỏ thùng Nút chắn 5% h  20 mm h  16 mm 5% h Vách ngăn Hình 1.2: Sơ đồ thiết kế Nút xả Vách ngăn - Thùng chứa nhiên liệu làm từ vật liệu chống ăn mịn khơng bị rị rỉ áp suất gấp đơi áp suất hoạt động bình thường Van an tồn phải lắp để áp suất cao tự ngồi Nhiên liệu khơng rị rỉ ống nối với bình lọc nhiên liệu thiết bị bù áp suất xe bị rung xóc nhỏ xe vào quay vòng dừng hay chạy đường dốc Thùng nhiên liệu động lắp đặt nằm cách xa để trường hợp tai nạn xảy khơng có nguy bị cháy Bơm tiếp vận nhiên liệu - Trên hệ thống nhiện liệu Detroit Diesel có hai bơm nhiên liệu, bơm chuyển nhiên liệu bơm tiếp vận nhiên liệu Bơm chuyển nhiên liệu có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu liên tục đến bơm tiếp vận, cịn có nhiệm vụ châm dầu xả gió cho hệ thống động chưa làm việc Bơm thường dùng bơm điện - Bơm tiếp vận có nhiệm vụ hút nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp Bơm tiếp vận có nhiều loại thường lắp đặt nơi thân bơm 2.1 Cấu tạo : Bơm cấu tạo gồm vỏ bơm đúc thép bên trục bơm, trục bơm lắp với cánh bơm rãnh then hình vẽ Hình 1.3: Bơm nhiên liệu Detroit Diesel Cánh bơm Vít điều chỉnh Nắp đập Đệm kín (ron) Vịng phớt Vịng chịu mịn Trục bơm Ổ bi Vịng 10 Gía đỡ 11 Vòng đệm ổ bi 12 Giá 13 Cam vít điều chỉnh cam 14 Vịng đệm 2.2 Ngun lý làm việc : Trước bơm làm việc, cần phải làm cho thân bơm ống hút điền đầy chất lỏng, thường gọi mồi bơm Khi bơm làm việc, cánh bơm quay, phần tử chất lỏng cánh bơm ảnh hưởng lực ly tâm bị văng từ ngoài, chuyển động theo máng dẫn vào ống đẩy với áp suất cao hơn, q trình đẩy bơm Đồng thời, lối vào bánh công tác tạo nên vùng có chân khơng tác dụng áp suất bể chứa lớn áp suất lối vào bơm, chất lỏng bể hút liên tục bị đẩy vào bơm theo ống hút, trình hút bơm Quá trình hút đẩy bơm trình liên tục, tạo nên dòng chảy liên tục qua bơm Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Khi sử dụng trực tiếp Urea làm chất xúc tác ta có phản ứng sau: 4NO + 2(NH2)2CO + O2 → 4N2 + 4H2O + 2CO2 Như vậy, sau khí thải qua lọc khí thải thân thiện với môi trường hơn, phù hợp với tiêu chuẩn khí thải có Sau xúc tác SCR cịn có cảm biến NOx Nó có cơng dụng xác định xem khí thải trước thải mơi trường cịn NOx hay khơng gửi DCU từ DCU điều khiển định lượng chất xúc tác yếu tố khác nhiệt độ cho phù hợp II Một số dạng hộp phổ biến BlueTec: Hãng Detroit Diesel đưa kiểu tùy chọn cho khách hàng lựa chọn theo nhu cầu người là: loại hộp, loại hộp đứng, loại hai hộp đứng/nằm Trên hộp tích hợp đầy đủ phận hệ thống kiểm sốt khí thải Blue Tec Hình 4.18 Loại hộp: 1.1 Một số ưu điểm:  Kết hợp DOC, DPF, định lượng DEF, xúc tác SCR hộp đơn giản  Tính kinh tế nhiên liệu tốt đòi hỏi tiết kiệm nhiên liệu đòi hỏi cấp bách Viết chuyên đề đầu kéo Detroit Diesel 104 Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 4.19: Loại hộp 1.2 Kết cấu: Sơ đồ sau minh họa đường lưu thơng khí thải thơng qua DOC DPF Sau đó, nơi chất xúc tác vào ống thủy phân cuối phản ứng khử chất độc có hại khí thải xúc tác SCR Có hai dịng khí song song (ATD & SCR chất xúc tác) trở lại làm giảm sức cản cho động làm tăng hiệu suất nhiên liệu Viết chuyên đề đầu kéo Detroit Diesel 105 Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 4.20: Sơ đồ hệ thống loại hộp Viết chuyên đề đầu kéo Detroit Diesel 106 Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 4.21: Một số vị trí hệ thống kiểm sốt khí thải loại hộp xe Viết chun đề đầu kéo Detroit Diesel 107 Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Loại hai hộp 2.1 Loại hai hộp thẳng đứng (2V): Hình 4.22: Hệ thống loại hai hộp thẳng đứng { Ưu điểm:  Giải pháp làm sàn xe thoáng  Dung tích thùng nhiên liệu lớn Viết chuyên đề đầu kéo Detroit Diesel 108 Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 4.23: Vị trí hệ thống 2V xe 2.2 Loại hộp đứng/nằm (2VH): Loại có ưu điểm giúp cho dung tích thùng nhiên liệu lớn Viết chuyên đề đầu kéo Detroit Diesel 109 Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 4.24: Vị trí hệ thống 2VH xe III Đồng hồ báo chất xúc tác/ Đèn báo Viết chuyên đề đầu kéo Detroit Diesel 110 Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 4.25 Đèn báo chất xúc tác (DEF) tích hợp đèn báo mức nhiên liệu động Đèn báo chất xúc tác có cơng dụng báo cho người sử dụng biết tình trạng chất xúc tác có bình chứa Sở dĩ điều cần thiết chất xúc tác cạn kiệt hệ thống gần khơng cịn tác dụng lọc khí NOx cần theo dõi lượng chất xúc tác có hệ thống bổ sung kịp thời { Lưu ý: Hệ thống sử dụng cho động Diesel sử dụng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh thấp Đèn báo chất xúc tác có mức với đèn vàng Viết chuyên đề đầu kéo Detroit Diesel 111 Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hoạt động: Đèn báo mức Urea Đèn vàng ( Sáng) (DEF lamb) 75%- 100% đèn xanh Tắt 50%-75% đèn xanh Tắt 25%-50% đèn xanh Tắt 10%-25% đèn xanh Tắt 5%-10% đèn vàng Sáng 0%-5% Đèn đỏ chớp Chớp Mức Urea thùng Ngoài bình chứa chất xúc tác khơng cịn Urea đèn cảnh báo sáng lên báo hệ thống có lỗi Sau báo tình trạng hệ thống động tự tắt máy bình chứa chất xúc tác cạn bình chứa chất xúc tác có chất lỏng khơng quy cách Vì có ý tài xế không tự tiện đổ chất lỏng không quy cách vào thùng chứa chất xúc tác Sau cảnh báo hệ thống tự giới hạn tốc độ xe xuống dặm/giờ khi:  Bổ sung đầy lượng chất xúc tác, nhiên liệu  Xe dừng  Sau khởi động Hình 4.26: Đèn cảnh báo Viết chuyên đề đầu kéo Detroit Diesel 112 Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM IV Đồ án tốt nghiệp Các cảm biến Cảm biến Nox: Hình 4.27: Cảm biến NOx Các cảm biến thơng minh NOx cảm biến điện với mạch tích hợp tùy chỉnh điều khiển vi xử lý Nó giao tiếp với ECU phép điều chỉnh tối ưu thông số động quan trọng, chẳng hạn như: tuần hồn khí xả, tỷ lệ khơng khí / nhiên liệu , định lượng chất xúc tác để giảm thiểu Nox Cảm biến nhiệt độ: Viết chuyên đề đầu kéo Detroit Diesel 113 Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 4.28 Cảm biến nhiệt độ khí thải cho phép để phát nhiệt độ phạm vi rộng từ nhiệt độ thấp đến 900 ℃ Nó có khả chịu nhiệt độ cao có hình dáng thiết kế linh hoạt, cài đặt ống xả trường hợp chất xúc tác Ngoài để bảo vệ turbo tăng áp, chất xúc tác, vậy, cách giám sát nhiệt độ khí thải, cảm biến sử dụng để kiểm soát DPF chất xúc tác NOx, giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu làm khí thải Cảm biến áp suất: Viết chuyên đề đầu kéo Detroit Diesel 114 Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 4.29 Cảm biến áp suất đo chênh lệch áp suất hai đầu lọc DPF nhằm xác định áp suất dòng chảy qua hệ thống Một số thùng chứa dụng cụ bơm chất xúc tác: Viết chuyên đề đầu kéo Detroit Diesel 115 Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Đồ án tốt nghiệp Hình 4.30 Viết chuyên đề đầu kéo Detroit Diesel 116 KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ Kết luận: Trong thời gian làm đồ án nhóm chúng em tiến hành nghiên cứu xe đầu kéo mà đặc biệt động Detroit Diesel điều kiện khó khăn tài liệu dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn bạn bè, nhóm chúng em có nhìn tổng qt xe đầu kéo Mặc dù chúng em cố gắng thời gian kiến thức có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót, kính mong q thầy đóng góp ý kiến để chúng em ngày hoàn thiện Đề nghị: Khoa khí động lực trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật khoa đầu nghành nước đào tạo kỹ sư ô tô Mặc dù thiếu thốn trang thiết bị đại số môn chưa đưa vào giảng dạy nhà trường Chúng em đề nghị thời gian tới cần phải: - Tăng số thời gian thực hành cho sinh viên - Trang bị thêm thiết bị máy móc giảng dạy - Xây dựng lại xưởng thực tập đặc biệt xưởng TT.Diesel - Đưa vào giảng dạy thêm động xe Tải, Pen, Container… TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách : - Detroit Diesel: Series 60, DD13, DD15, DD16 - Trang bị điện điện tử ô tô đại Hệ thống điện động cơ_ PGS – TS ĐỖ VĂN DŨNG - Giáo trình thực tập động Diesel_ biên soạn LÊ XUÂN TỚI Trang website tham khảo - www.detroitdiesel.com - www.library.motoralldata.com - www.toolsfortrucks.spx.com Email hổ trợ - service@atechtraining.com - emily.ferrell@proforma.com ... lạnh, tủ lạnh, giường nằm… Trong đề mục tìm hiểu động Detroit Diesel xe Container Động Detroit Diesel bao gồm nhiều hệ thống khác nhau: hệ thống nhiên liệu, hệ thống tuần hồn khí thải, hệ thống xử... nhiên liệu động lắp đặt nằm cách xa để trường hợp tai nạn xảy khơng có nguy bị cháy Bơm tiếp vận nhiên liệu - Trên hệ thống nhiện liệu Detroit Diesel có hai bơm nhiên liệu, bơm chuyển nhiên liệu. .. THỐNG NHIÊN LIỆU I Khái Quát hệ thống nhiên liệu Detroit Diesel Chức hệ thống nhiên liệu dự trữ cung cấp nhiên liệu tinh tới buồng đốt động Các phận hệ thống bao gồm: - Thùng nhiên liệu - Các