Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ k20z2 lắp trên xe ôtô honda civic 2 0 i VTEC

Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i-VTEC MỤC LỤC 0. MỞ ĐẦU 3 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG .7 1.1. Nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng 7 1.2. Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng 7 1.2.1. Yêu cầu nhiên liệu xăng 7 1.2.2. Tỷ lệ hỗn hợp giữa nhiên liệu và không khí (hoà khí) .7 1.2.3. Hệ số dư lượng không khí (α) 8 1.2.4. Đường đặc tính của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng .9 1.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu trong động cơ xăng 12 1.3.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu dùng cacbuaratơ .12 1.3.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu phun xăng 21 1.3.3. So sánh động cơ phun xăng với động cơ dùng bộ chế hòa khí 24 2. GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ K20Z2 .27 2.1. Giới thiệu chung 27 2.1.1. Giới thiệu chung về xe Honda Civic 2.0 i-VTEC 27 2.1.2. Giới thiệu chung về động cơ K20Z2 .29 2.2. Các thành phần chính trong động cơ K20Z2 .31 2.2.1. Những chi tiết cố định .31 2.2.2. Cơ cấu phân phối khí 31 2.2.3. Cơ cấu trục khuỷu_thanh truyền .33 2.2.4. Hệ thống nhiên liệu .34 2.2.5. Hệ thống bôi trơn 35 2.2.6. Hệ thống làm mát .36 2.2.7. Hệ thống đánh lửa 36 2.2.8. Hệ thống hồi lưu khí xả(EGR) .38 3. KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ ĐỘNG CƠ K20Z2 .39 3.1. Hệ thống phun xăng điện tử động cơ K20Z2 39 3.1.1. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phun xăng điện tử động cơ K20Z2 .40 3.1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính .41 3.2. Hệ thống cung cấp không khí động cơ K20Z2 47 3.2.1. Sơ đồ hệ thống cung cấp không khí .48 3.2.2. Các bộ phận chính của hệ thống cung cấp không khí 48 3.3. Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử động cơ K20Z2 .49 3.3.1. Nguyên lý chung .49 3.3.2. Sơ đồ điều khiển lượng phun .50 3.3.3. Các cảm biến 50 3.3.4. Hệ thống điều khiển điện tử ECU (Electronic Control Unit) .61 4. TÍNH TOÁN NHIỆT & ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC 64 4.1. Tính toán nhiệt 64 4.1.1. Các số liệu ban đầu 64 4.1.2. Các số liệu chọn .65 4.1.3. Tính toán các quá trình công tác .65 4.1.3.1. Tính toán quá trình nạp 65 4.1.3.2. Tính toán quá trình nén 66 1 Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i-VTEC 4.1.3.3. Tính toán quá trình cháy 68 4.1.3.4. Quá trình giãn nở .70 4.1.3.5. Tính toán các thông số của chu trình công tác 70 4. 2. Tính toán động học và động lực học 72 4.2.1. Xây dựng đồ thị công 72 4.2.1.1. Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén 72 4.2.1.2. Xây dựng đường cong áp suất trên đường giãn nở 73 a) Lập bảng tính .74 b) Xác định các điểm đặc biệt và hiệu chỉnh đồ thị công 74 4.2.2. Xây dựng đồ thị chuyển vị pittông bằng phương pháp đồ thị BRICK .76 4.2.3. Xây dựng đồ thị vận tốc 77 4.2.4. Xây dựng đồ thị gia tốc theo phương pháp TÔLÊ 78 4.2.5. Xây dựng đồ thị lựcc quán tính PJ, lực khí thể PKH, lực tổng P1.79 4.2.5.1. Đồ thị lực quán tính Pj .79 4.2.5.2. Đồ thị lực khí thể Pkt .81 4.2.5.3. Đồ thị lực tác dụng lên chốt pittông P1 82 4.2.6. Xây dựng lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z, lực ngang N .82 4.2.7. Tính momen tổng T (ΣT) .85 4.2.8. Xây dựng đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu 87 4.2.9. Triển khai đồ thị phụ tải ở toạ độ cực đại thành đồ thị Q-α .88 4.2.10. Xây dựng đồ thị véctơ phụ tải tác dụng trên đầu to thanh truyền91 Sau khi đã vẽ được đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu, ta căn cứ vào đó để vẽ đồ thị phụ tải của ổ trượt ở đầu to thanh truyền. Cách vẽ như sau: .91 4.2.11. Xây dựng đồ thị mài mòn chốt khuỷu 92 5. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ K20Z2 & QUI TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG VÒI PHUN 93 5.1. Tính toán hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 .93 5.1.1 . Xác định lượng nhiên liệu cung cấp cho một chu trình 94 5.1.2. Tính toán bơm nhiên liệu 96 5.2. Qui trình kiểm tra vòi phun 96 5.2.1. Kiểm tra sự hoạt động của vòi phun .96 5.2.2. Kiểm tra điện trở của vòi phun 97 Bước 2: Đọc chỉ số trên đồng hồ đo điện trở 97 5.2.2.3. Kết luận : .97 Nếu trong quá trình đo điện trở của vòi phun nào mà nằm trong phạm vi cho phép [12-15.2 Ohm] thì vòi phun đó còn tốt (về mặt điều khiển vòi phun) 97 Nếu khi đo điện trở của vòi phun nào mà không nằm trong phạm vi cho phép thì vòi phun đó đã hỏng 97 5.2.2.4. Khắc phục: Thay mới vòi phun .97 5.2.3. Kiểm tra sự rò rỉ của vòi phun 98 5.2.3.1. Dụng cụ kiểm tra: 98 + Vít dẹp. .98 + Cà lê vòng. 98 + Khay đựng nhiên liệu .98 2 Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i-VTEC 5.2.3.2. Thao tác: .98 Bước 1: Tháo đầu dưới của vòi phun ra khỏi ống nạp. 98 Bước 2: Nối +B của ắc qui vào FP của giắc kiểm tra bơm nhiên liệu. 98 Bước 3: Bật khóa điện đến vị trí ON 98 5.2.3.3. Kết luận .99 Năm giây sau khi bật khoá điện bắt đầu quan sát các vòi phun .Tiêu chuẩn sự rò rỉ của vòi phun :một giọt hay ít hơn một giọt trong một phút. Quan sát trong vòng một phút xem vòi phun nào rò rỉ nhiều hơn một giọt thì kết luận vòi phun đó đã hỏng ,nếu ít hơn một giọt thì vòi phun đó còn tốt .99 5.2.3.4. Khắc phục: nếu lượng rò rỉ ít thì ta có thể sửa chữa, nếu không được cần tiến hành thay mới vòi phun .99 5.2.4. Qui trình Bảo dưỡng vòi phun .99 5.2.4.1. Ngâm vòi phun 99 5.2.4.1.1.Dụng cụ 99 + Cốc rót .99 + Bình khí nén có áp suất 5 kG/cm2 gắn vòi thổi khí nén 99 + Dụng cụ để tháo vòi phun .99 5.2.4.1.2. Thao tác .99 Bước 1 :Tháo các vòi phun ra khỏi động cơ .99 Bước 2 :Đặt các vòi phun đứng trên một giá cố định. .99 Bước 2 :Dùng dầu tẩy rửa nhỏ đầy đầu vòi phun 99 5.2.4.2. Súc vòi phun .100 Bước 1: Gắn giắc cắm điện vào các vòi phun .100 Bước 2: Đổ dầu tẩy rửa vào các đầu vòi phun .100 Bước 3: Đưa vòi thổi khí nén vào đầu này 100 Bước 4: Phối hợp đồng thời bật khoá điện đến vị trí Start và mở vòi thổi khí nén .100 Lặp lại bước 2,3,4 khoảng 3 đến 4 lần tức thì vòi phun đã được súc sạch . .100 KẾT LUẬN .100 101 Sinh viên thực hiện 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 0. MỞ ĐẦU Trong cuộc sống hiện đại cùng với sự phát triển của xã hội việc vận chuyển hàng hóa và đi lại của con người giữa vùng này và vùng khác, giữa nước này và nước khác là một nhu cầu không thể thiếu. Ngành vận tải nói chung và ngành vận tải ôtô nói riêng có chức năng vận chuyển hành khách và hàng hóa, nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại của con người cũng như nhu cầu cho sản xuất và tiêu dùng. Là mạch máu của nền kinh tế quốc dân, có liên quan trực tiếp đến tất cả các ngành ở mỗi quốc gia, giao lưu liên vận quốc tế. Là khâu then 3 Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i-VTEC chốt là đòn bẩy đối với toàn bộ các hoạt động kinh tế văn hóa xã hội. Đặc biệt còn làm nhiệm vụ chuyển tải giữa các ngành vận tải khác như: Vận tải đường không vận tải đường thủy, vận tải đường sắt đến các địa điểm sản xuất và tiêu dùng. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngành vận tải ôtô cũng phát triển không ngừng, nhằm tạo ra các dòng xe chuyên dùng và hiện đại để phục vụ cho nhu cầu ngày càng tăng và yêu cầu ngày càng khắt khe của xã hội. Trong đó dòng xe du lịch được chú trọng cải tiến nhất với cả về mẫu mã và chất lượng vì nó đáp ứng nhu cầu đi lại và tiện lợi trong việc lưu thông hiện nay. Đặc biệt động cơ được là bộ phận được quan tâm nhất, vì nó là bộ phận phát ra công suất chính cho xe, tiêu thụ nhiên liệu và thải khí thải ra môi trường chung quanh. Hệ thống nhiên liệu trong động cơ được đặt lên hàng đầu để các nhà sản xuất nghiên cứu để cải tiến làm sao tận dụng tối đa lượng nhiên liệu cần thiết cung cấp cho động cơ được sử dụng triệt để và có hiệu quả nhất, để giảm bớt tiêu hao nhiên liệu nhằm giảm lượng khí thải độc hại ra môi trường và hạ giá thành sản phẩm. Từ ngày đầu sơ khai là động cơ hơi nước (đầu máy hơi nước) mà nhiên liệu chủ yếu là than đá với hiệu suất η e có ích chỉ đạt từ η e = 0.09 ÷ 0.14. Rất nặng và cồng kềnh vì cần có nhiều trang bị phụ như: Nồi hơi, buồng cháy và máy nén… khởi động chậm và khó khăn, bảo dưỡng khó khăn và tốn rất nhiều nước trong suốt quá trình hoạt động. Hiện nay qua hơn hai thế kỷ cải tiến kỹ thuật và ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật khác vào động cơ thì động cơ ôtô hiện nay đã được cải tiến thành động cơ động cơ đốt trong hoàn chỉnh chủ yếu các nhiên liệu lỏng và hóa lỏng như: Xăng, dầu điêden, hoặc ga hóa lỏng, hoặc hỗn hợp các loại nhiên liệu trên. Với hiệu suất có ích cao có thể đạt được từ η e = 0.4÷ 0.52, có kích thước nhỏ gọn, khối lượng nhẹ vì toàn bộ chu trình của động cơ đốt trong được thực hiện trong một thiết bị duy nhất, khởi động nhanh và dễ dàng, ít hao nước, bảo dưỡng đơn giản và thuận tiện. Trong đó, hệ thống nhiên liệu động cơ xăng được cải thiện rõ rệt và đã có được những bước đột phá vượt bậc. Hệ thống nhiên liệu sử dụng bộ chế hòa khí đơn giản nhất là bộ chế hòa khí kiểu bốc hơi có cấu tạo rất đơn giản, việc hòa trộn không khí và nhiên liệu (hòa khí) xảy ra trực tiếp trong bình xăng và tiếp tục trên đường ống nạp bằng việc cho không khí đi qua mặt thoáng của bình xăng tận dụng sự bốc hơi của xăng hình thành hòa khí rồi qua đường ống nạp đi vào động cơ. Rồi đến, bộ chế hòa khí kiểu phun có cấu tạo khá phức tạp nó dựa vào áp suất chân không để vận hành việc phun xăng từ bình xăng ra đường ống nạp để tạo thành hòa khí cung cấp cho động cơ. Sau đó là bộ chế hòa khí loại hút đơn giản, nó lợi dụng áp suất dư trên đường ống nạp bằng việc thay đổi kích thước của cổ góp trong khí lưu lượng của dòng khí không đổi để hút xăng từ bình xăng vào đường ống nạp để tạo thành hòa khí. 4 Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i-VTEC Và bộ chế hòa khí hút hiện đại có nguyên lý hoạt động gàn giống như bộ chế hòa khí đơn giản nhưng nó có thêm các hệ thống và cơ cấu phụ khác ngoài hệ thống phun chính như: Hệ thống không tải, hệ thống làm đậm, bơm tăng tốc, hệ thống khởi động, cơ cấu hiệu chỉnh độ cao so với mặt nước biển, cơ cấu hiệu chỉnh theo trạng thái của động cơ, hiệu chỉnh không tải nhanh, hiệu chỉnh không tải cưỡng bức, hạn chế tốc độ cực đại. Nhằm tạo thành hòa khí có thành phần khí nhiên liệu phù hợp với mọi chế độ hoạt động của động cơ. Các hệ thống nhiên liệu trên liên tục được cải tiến và nâng cấp tuy nhiên chúng vẫn còn tồn tại một số khuyết điểm như: Thành phần hỗn hợp không khí_nhiên liệu không được tối ưu, do các mạch xăng ở các chế độ làm việc hoàn toàn điều khiển bằng cơ khí. Nếu hoà khí quá đậm dẫn đến xăng cháy không hết sản sinh ra khí độc như HC, CO và ngược lại nếu hoà khí quá nhạt sẽ sinh ra khí độc NO x . Các xilanh trên cùng một động cơ nhận lượng hoà khí đồng nhất, hỗn hợp không khí_nhiên liệu càng xa bộ chế hòa khí càng giàu xăng. Để tối ưu hóa việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ và khắc phục các nhược điểm trên, hiện nay cùng với sự phát triển của các ngành khác đặc biệt là ngành điện tử và vi mạch điện tử. Người ta đã áp dụng các thành tựu của các ngành khoa học này để cải tiến hệ thống cung cấp nhiên liệu xăng cho ôtô đời mới. Và hệ thống phun xăng điện tử đã ra đời nó kết hợp giữa các tín hiệu điện tử, bộ vi xử lý và hệ thống nhiên liệu thông thường, nó giúp khắc phục các nhược điểm không thể khắc phục được của bộ chế hòa khí và giúp cho việc tạo ra hòa khí để cung cấp cho xi lanh động cơ được chính xác, thuận lợi hơn, tiết kiệm tối đa nhiên liệu, giảm khí thải độc hại ra môi trường và công suất động cơ được nâng cao. Vì việc cung cấp nhiên kiểu để tạo thành hòa khí trong động cơ được điều chỉnh bằng bộ điều khiển điện tử thông minh (ECU) và hoàn toàn tự động. 5 Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i-VTEC Điều đó đã được các hãng xe lớn trên thế giới như:Honda, Toyota, Mecider, Pord… đặc biệt quan tâm và phát triển từ những thập niên 90 của thế kỷ trước. Trong đó nỗi lên là hãng Honda ra đời tại Nhật Bản đầu tiên vào năm 1973 trải qua tám thời kỳ cải tiến kỹ thuật và phát triển quan trọng đến năm 2006 hãng đã cho ra đời dòng xe đời mới hạng sang đó là xe Honda Civic 2.0 i-VTEC. Có công nghệ tiến, giá thành hạ và chức năng an toàn vượt trội như: Hình 0-1 Xe Honda Civic 2.0 i-VTEC trên thị trường Xe được trang bị động cơ đời mới K20Z2, sử dụng hệ thống phun xăng điện tử đa điểm tiên tiến nhất hiện nay, có hệ thống đóng mở xupáp thông minh nhằm tiết kiệm nhiên liệu, khung gầm chắc chắn, hệ thống lái ổn định, hộp số năm tay số tự động, khả năng chống xóc, chung rung và chống ồn đặc biệt tốt, với giá cả hợp lý khoảng 605 triệu đồng Việt Nam (vào năm 2008). Nên kể từ khi Honda Việt Nam chính thức giới thiệu xe Honda Civic trên thị trường Việt Nam vào ngày 24 tháng 8 năm 2006 cho đến ngày 19 tháng 10 năm 2007 các đại lý của hãng Honda đã bán được 4000 xe Civic, liên tục giữ ngôi đầu trong phân khúc thị trường xe cùng loại. Với tất cả các ý nghĩa nêu trên em đã chọn “Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe Honda Civic 2.0 i-VTEC” làm đề tài tốt nghiệp cho mình nhằm tìm hiểu kĩ hơn nữa về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng, một lĩnh vực luôn được ưu tiên phát triển qua các giai đoạn phát triển của ngành công nghiệp ôtô. Với những nội dung chính sau: + Tổng quan về hệ thống nhiên liệu động cơ xăng. + Giới thiệu chung động cơ về K20Z2. + Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2. + Động học và động lực học. + Tính toán lượng phun và kiểm tra vòi phun. 6 Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i-VTEC 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG 1.1. Nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng Chuẩn bị và cung cấp hỗn hợp hơi xăng và không khí (hoà khí) cho động cơ, đảm bảo số lượng và thành phần của hỗn hợp không khí và nhiên liệu luôn phù hợp với chế độ làm việc của động cơ. Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng bao gồm các thiết bị: Thùng xăng, bơm xăng, lọc xăng . Đối với hệ thống nhiên liệu phun xăng điện tử còn có ống phân phối, vòi phun chính, vòi phun khởi động lạnh, bộ điều áp, bộ giảm chấn áp suất nhiên liệu, các cảm biến và hệ thống điều khiển kim phun ECU. 1.2. Các yêu cầu hỗn hợp cháy của động cơ xăng 1.2.1. Yêu cầu nhiên liệu xăng Để đảm bảo cho động cơ hoạt động bình thường xăng phải đạt các yêu cầu sau: + Có độ bay hơi thích hợp để động cơ dễ khởi động và làm việc ổn định, không tạo ra hiện tượng nghẽn hơi, đặc biệt vào mùa hè khi nhiệt độ môi trường cao. + Có tính chống kích nổ cao, để động cơ làm việc bình thường ở phụ tải lớn. + Có tính ổn định hóa học tốt, không tạo ra các hợp chất keo trong bình chứa, khi cháy không để lại muộn than trong buồng đốt và không ăn mòn các chi tiết trong động cơ. + Không đông đặc khi nhiệt độ hạ thấp, không hút nước và tạo ra các tinh thể nước đá khi gặp lạnh. 1.2.2. Tỷ lệ hỗn hợp giữa nhiên liệu và không khí (hoà khí) + Có thành phần hỗn hợp thích ứng với từng chế độ làm việc của động cơ. + Hỗn hợp phải đồng nhất trong xilanh và như nhau với mỗi xilanh. + Đáp ứng từng chế độ làm việc của động cơ, thời gian hình thành hỗn hợp phải đảm bảo tốc độ. + Hỗn hợp cung cấp phải đáp ứng với ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường và nhiệt độ động cơ. + Thành phần nhiên liệu phải đảm bảo giúp cho sự hình thành hỗn hợp tốt. + Công suất, suất tiêu hao nhiên liệu và thành phần khí thải phù hợp với tỷ lệ hỗn hợp khí trên động cơ. +Với động cơ xăng tỷ lệ hỗn hợp không khí - hơi xăng là 14,7 trên 1. 7 Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i-VTEC + Lượng nhiên liệu được phun tùy theo tải, tốc độ động cơ và một thành phần tùy theo thành phần của khí thải. + Sự hoạt động phụ thuộc chế độ hoạt động: Chế độ không tải, một phần tải, đầy tải mà dẫn đến hệ số dư lượng không khí thích hợp. 1.2.3. Hệ số dư lượng không khí (α) 0 .LG G nl k = α Trong đó: G k , G nl - Lưu lượng không khí và nhiên liệu qua bộ chế hoà khí [kg/s] L 0 - lượng không khí lý thuyết dùng để đốt cháy 1 kg nhiên liệu [kg/kgnl] 0 0 Nemax Giaìu xàng Ngheìo xàng ge min Ne ge 0,9 1,1 1 Ne ge 0 Hình 1-1 Đồ thị biểu diễn công suất (Ne) và suất tiêu hao nhiên liệu (ge) theo hệ số dư lượng không khí (α) Dựa vào đồ thị ta thấy công suất động cơ (Ne) đạt cực đại khi hỗn hợp hoà khí đậm (α = 0,8 ÷ 0,9) và suất tiêu hao nhiên liệu (ge) cực tiểu khi hỗn hợp hoà khí hơi loãng (α = 1,05 ÷ 1,15) Hình 1-2 Đồ thị biểu diễn thành phần khí thải theo hệ số dư lượng không khí (α) CH- Hydrocarbons; CO- Carbon monoxide; No x - Nitrogen monoxide. + Với α= 1 lượng không khí nạp bằng lượng không khí lý thuyết. 8 Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i-VTEC + Với α<1 không khí nạp ít, hỗn hợp giàu nhiên liệu. Như vậy công suất tăng nhưng tiêu hao nhiên liệu cũng tăng. + Khi α = 0,80 ÷0,95 công suất động cơ đạt cực đại. + Với α > 1 không khí nạp nhiều, hỗn hợp nghèo nhiên liệu, nhiên liệu tiêu thụ ít. Công suất động cơ thấp hơn. + Với α > 1,3 hỗn hợp không thể kéo dài sự cháy, với hai hình vẽ trên chứng tỏ rằng công suất động cơ, suất tiêu hao nhiên liệu, thành phần khí thải luôn bị ảnh hưởng của hệ số dư lượng không khí (α). Từ đó, chúng ta thấy rằng không có một giá trị nào thích hợp cho mọi điều kiện của động cơ. + Trên thực tế, hệ số dư lượng không khí bằng 0,9 ÷1,1 là thích hợp nhất. Tuy vậy để đạt được giới hạn này người ta phải đo lưu lượng không khí hút vào động cơ, từ đó đưa ra lượng nhiên liệu thích hợp. + Khi α= 0,885 ÷0,9 công suất động cơ đạt tối đa, lượng không khí thiếu so với trường hợp lý tưởng từ 5 ÷15%. Bộ phận đáp ứng chế độ này tương đương với bộ phận mở rộng cánh bướm ga trong bộ chế hòa khí. + Khi α= 1,05 ÷1,15 khi đó suất tiêu hao nhiên liệu bé nhất, lượng không khí thiếu khoảng 20%. 1.2.4. Đường đặc tính của hệ thống nhiên liệu động cơ xăng Là quan hệ giữa hệ số dư lượng không khí theo độ chân không ở họng α = f(ΔP h ) 1.2.4.1. Bộ chế hoà khí đơn giản Hệ số dư lượng không khí (α) của hoà khí trong bộ trong bộ chế hoà khí đơn giản sẽ giảm dần (tức hoà khí đậm dần lên) khi tăng độ chân không ở họng hoặc lưu lượng không khí qua họng. Trên thực tế, mật độ không khí giảm dần khi tăng độ chân không ở họng (∆p) trong khi đó khối lượng riêng của xăng (ρnl) hầu như không thay đổi, đó là lý do làm cho hoà khí đậm dần khi tăng ∆p. 9 Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ K20Z2 lắp trên xe ôtô Honda Civic 2.0 i-VTEC Hình1-3 Đặc tính của bộ chế hoà khí đơn giản 1.2.4.2. Bộ chế hoà khí lý tưởng + Đồ thị α-Gk thể hiện biến thiên của hệ số dư lượng không khí (α) theo lưu lượng không khí (Gk) (tính theo % lượng không khí mở hoàn toàn bướm ga) ở chế độ công suất cực đại (đường 2) và suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất (đường 3) trong thực tế sử dụng, người ta chỉ đòi hỏi công suất cực đại khi mở 100% bướm ga (điểm 1), còn lại các vị trí đóng nhỏ bướm ga cần điều chỉnh để động cơ hoạt động với thành phần hoà khí tiết kiệm nhiên liệu nhất. Vì vậy mối quan hệ lý tưởng nhất giữa α và Gk sẽ là đường 4 đó chính là đặc tính của bộ chế hoà khí lý tưởng khi chạy ở một số vòng quay nhất định. Hình 1- 4 Đặc tính của bộ chế hoà khí lý tưởng 1. Công suất cực đại khi mở 100% bướm ga; 2. Chế độ công suất cực đại 3. Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất; 4. Mối quan hệ lý tưởng giữa α và Gk. + So sánh đặc tính của bộ chế hoà khí đơn giản (hình 1-3) và bộ chế hoà khí lý tưởng (hình 1-4) thấy rằng: Bộ chế hoà khí lý tưởng hoà khí cho động cơ với thành phần tốt nhất ở mọi chế độ hoạt động. Do đó muốn hiệu chỉnh để được hình dạng sát với đặc tính của bộ chế hoà khí lý tưởng, thì trên cơ sở bộ chế hoà khí đơn giản cần bổ sung thêm một số hệ thống và cơ cấu đảm bảo thỏa mãn các yêu cầu sau: + Ở chế độ không tải, muốn động cơ chạy ổn định cần có hoà khí đậm (α ≈ 0,4 ÷ 0,8 ) và phải tạo điều kiện để xăng được phun tơi, phân bố đều và dễ bay hơi trong dòng khí nạp. + Khi bướm ga mở tươmg đối rộng cần cung cấp hoà khí tương đối loãng (α ≈ 1,07 ÷ 1,15 ). + Để đạt công suất cực đại khi mở 100% bướm ga cần đảm bảo (α ≈ 0,75 ÷ 0,9). Ngoài ra còn có các yêu cầu phụ, đảm bảo động cơ hoạt động tốt trong các chế độ làm việc sau: + Khi khởi động lạnh ở tốc độ thấp cần hoà khí đậm (α ≈ 0,3 ÷ 0,4 hoặc đậm hơn) để dễ khởi động. 10