MỤC LỤC
Cơ cấu phân phối khí có chức năng điều khiển quá trình nạp khí mới vào không gian công tác của xylanh và xả khí thải ra khỏi động cơ. Động cơ 2 kỳ không nhất thiết phải có xupap ; trong trường hợp không có xupap, chức năng điều khiển quá trình nạp- xả do piston, cửa quét và cửa xả thực hiện. Mỗi xylanh của động cơ 4 kỳ thấp tốc và trung tốc thường có 2 xupap : một xupap nạp có chức năng đóng và mở đường ống nạp, một xupap xả có chức năng đóng và mở đường ống xả.
Động cơ cao tốc có thể có 3 hoặc 4 xupap cho mỗi xylanh để tăng tiết diện lưu thông của khí ra, vào xylanh và giảm phụ tải nhiệt cho xupap, qua đó giảm khả năng biến dạng làm xupap không đóng kín. Trong quá trình động cơ hoạt động, xupap xả chịu tác dụng thường xuyên của khí thải có nhiệt độ cao, nhiệt độ của nấm xupap xả có thể tới 600 - 700 0 C, cho nên nó được chế tạo từ thép hợp kim chất lượng cao. Thông thường, xupap được làm mát bằng cách truyền nhiệt ra vách của nắp xylanh thông qua ống dẫn hướng.
Chất Na nóng chảy chuyển động lên xuống khi động cơ hoạt động có tác dụng tải nhiệt từ nấm lên thân để truyền ra phần dẫn hướng.
Toàn bộ hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel có thể chia thành hai phần được qui ước gọi là : phần cấp nhiên liệu và hệ thống phun nhiên liệu. • Phần cấp nhiên liệu - còn gọi là Phần thấp áp , bao gồm thùng chứa nhiên liệu, bơm thấp áp, lọc nhiên liệu và ống thấp áp. Chức năng của phần cấp liệu là lọc sạch nhiên liệu rồi cung cấp cho hệ thống phun dưới áp suất xác định.
• Hệ thống phun nhiên liệu ( HTPNL ) - còn gọi là Phần cao áp , bao gồm bơm cao áp, vòi phun , ống cao áp và các bộ phận điều chỉnh-hiệu chỉnh. HTPNL thực hiện hầu như tất cả các yêu cầu đặt ra đối với quá trình phun nhiên liệu và có ảnh hưởng quyết định đến chất lượng quá. trình tạo hỗn hợp cháy ở động cơ diesel. phân loại hệ thống phun nhiên liệu. Phân loại tổng quát hệ thống phun nhiên liệu của động cơ diesel. Tiêu chí phân loại Phân loại. Phương pháp phun nhiên liệu 1) Hệ thông phun nhiên liệu bằng không khí nén 2) Hệ thống phun nhiên liệu bằng thuỷ lực Phương pháp tạo và duy trì. áp suất phun. 1) Hệ thống phun trực tiếp 2) Hệ thống phun gián tiếp Phương pháp điều chỉnh quá trình. 1) Hệ thống được điều chỉnh kiểu cơ khí 2) Hệ thống được điều chỉnh kiểu điện tử. Cách thức tổ hợp các thành tố của hệ thống phun. 1) Hệ thống phun cổ điển. 2) Hệ thống phun với BCA-VP liên hợp 3) Hệ thống phun với BCA phân phối 4) Hệ thống phun đặc biệt. Loại vòi phun 1) Hệ thống phun với vòi phun hở 2) Hệ thống phun với vòi phun kín. Phân loại hệ thống phun nhiên liệu theo cách thức tổ hợp các thành tố cơ bản. b) HTPNL cổ điển với BCA cụm c) HTPNL với bơm cao áp phân phối d) HTPNL với BCA-VP liên hợp. Dưới tác dụng của lực kích động ban đầu trong tia nhiên liệu và lực cản khí động của khí trong buồng đốt , các tia nhiên liệu sẽ bị xé thành những hạt có đường kính rất nhỏ để hoá hơi nhanh và hoà trộn với không khí.
Nếu căn cứ vào phương pháp định lượng, tức là phương pháp điều chỉnh lượng nhiên liệu chu trình (gct) , có thể phân biệt 3 loại BCA cổ điển : BCA điều chỉnh bằng cách thay đổi hành trình có ích của piston, BCA điều chỉnh bằng cách thay đổi hành trình toàn bộ của piston và BCA điều chỉnh bằng van tiết lưu. a) BCA định lượng bằng cách thay đổi hành trình có ích của piston. BCA định lượng bằng cách thay đổi hành trình có ích của piston do hãng Bosch thiết kế và chế tạo lần đầu tiên, nó hoạt động theo nguyên lý thay đổi hành trình có ích của piston để thay đổi lượng nhiên liệu thực tế được bơm đến vòi phun. Trong nhiều tài liệu chuyên môn, BCA loại này thường có các tên gọi khác nhau, như : BCA Bosch cổ điển (để phân biệt với các loại BCA khác của Bosch), BCA điều chỉnh bằng rãnh chéo trên piston, BCA Bosch kiểu piston-ngăn kÐo, v.v.
Nhiên liệu bắt đầu được bơm vào khoang cao áp (không gian chứa nhiên liệu trong rắcco cao áp, ống cao áp và vòi phun nhiên liệu) khi lực tác dụng lên kim van triệt hồi từ phía dưới (FB) được tạo ra bởi áp suất trong khoang bơm đạt tới trị số bằng lực tác dụng từ phía trên (FC) được tạo ra bởi lực căng ban đầu của lò so van triệt hồi và áp suất dư trong ống cao áp. Quá trình phun nhiên liệu vào buồng đốt bắt đầu khi lực tác dụng lên mặt côn nâng của kim phun (Ff) được tạo ra bởi áp suất của nhiên liệu trong khoang phun (không gian chứa nhiên liệu trong đầu phun của vòi phun) thắng được lực căng ban đầu của lò xo vòi phun (F0). Qúa trình phun nhiên liệu vào buồng đốt kéo dài cho đến khi rãnh chéo trên piston được thông với khoang nạp (H. 1-31g), khi đó nhiên liệu dưới áp suất cao từ khoang bơm và khoang cao áp sẽ thoát ra khoang nạp qua rãnh dọc. Quá trình phun nhiên liệu kết thúc tại thời điểm áp suất. Chu trình công tác của BCA Bosch cổ điển. điểm cận dưới , d) Bắt đầu bơm hình học , e) Kết thúc bơm hình học , g) Kết thúc chu trình công tác (piston của BCA trở lại điểm cận trên).
- Điều chỉnh lượng nhiên liệu chu trình ( gct ) bằng cách xoay piston để thay đổi hành trình có ích ( he = var ). điều chỉnh gct a) Vị trí stop (không cấp nhiên liệu) b) Cấp liệu trung bình c) Cấp liệu cực đại. b) BCA điều chỉnh bằng cách thay đổi hành trình toàn bộ của piston. c) BCA điều chỉnh bằng van tiết lưu.
Vòi phun hở đã từng được sử dụng cho một số kiểu động cơ diesel cao tốc với áp suất phun rất lớn. Hiện nay nó đã được thay thế gần như hoàn toàn bằng các kiểu vòi phun kín. Các thông số công tác của HTPNL ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng quá trình phun nhiên liệu bao gồm : áp suất bơm (pb), áp suất phun (pf), áp suất mở vòi phun (pfo), Hành trình kim phun (hk), Cấu trúc tia nhiên liệu , Quy luật phun ,Lượng nhiên liệu chu trình (gct) và Độ định lượng không đồng đều (∆g), Góc phun sớm (θ ) và Độ định thời không đồng đều (∆θ). 1) áp suất bơm (pb) - áp suất của nhiên liệu được đo tại khoang bơm của BCA ( khoang.
Góc quay trục khuỷu tính từ thời điểm thực tế bắt đầu bơm (điểm 2) và thực tế bắt đầu phun (điểm 3) đến thời điểm piston của động cơ tới ĐCT được gọi tương ứng là góc bơm sớm (ϕbs) và góc phun sớm ( θ ). Việc xác định thời điểm thực tế bắt đầu phun nhiên liệu đòi hỏi những trang thiết bị khá phức tạp, bởi vậy thay vì phải kiểm chỉnh góc phun sớm , chúng ta thường kiểm chỉnh gúc bơm sớm. Trong một thời gian rất ngắn sau thời điểm 5, nhiên liệu từ khoang bơm thoát ra khoang nạp với vận tốc rất lớn làm cho áp suất trong khoang bơm và khoang cao áp giảm xuống đột ngột.
Thời điểm kết thúc quá trình phun thực tế (thời điểm kim phun tiếp xúc trở lại với bệ đỡ) và thời điểm kết thúc chu trình công tác của hệ thống phun (thời điểm piston BCA trở lại điểm cận trên) được ký hiệu tương ứng bằng. Giai đoạn kéo dài từ thời điểm bắt đầu phun thực tế (điểm 3) đến thời điểm kết thúc phun hình học (điểm 5) được gọi là giai đoạn phun chính (ϕII). Giai đoạn phun rớt diễn ra trong điều kiện áp suất phun đã giảm nhiều nên cấu trúc các tia nhiên liệu không đảm bảo yêu cầu đối với quá trình tạo HHC.
Cần lưu ý rằng, trong một số trường hợp, người thiết kế chủ ý phân bố các tia nhiên liệu không đối xứng hoặc để nhiên liệu được phun sao cho hình thành các màng nhiên liệu lỏng trên vách buồng đốt nhằm tạo ra quy luật hình thành HHC có lợi nhất.
Động cơ 2 kỳ là loại động cơ đốt trong mà mỗi chu trình công tác của nó được hoàn thành sau 2 hành trình của piston.