1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
2.4. ảnh h−ởng của khe hở lắp ghép cặp piston-xylanh bơm đến quá
bơm đến quá trình cung cấp nhiên liệu [12].
Một trong những h− hỏng th−ờng gặp nhất trong hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ Diesel là hao mòn cặp lắp ghép piston - xilanh bơm cao áp, dẫn đến tăng khe hở h−ớng kính và tăng lọt nhiên liệu qua khe hở này. Quá trình lọt nhiên liệu có thể xảy ra rất mạnh ngay trong quá trình tăng áp suất tr−ớc khi mở van áp suất. Tuỳ thuộc vào chế độ tốc độ và tải trọng của động cơ cũng nh− trị số của khe hở mà quá trình tăng áp suất có thể kéo dài, làm trễ pha cung cấp, giảm l−ợng cung cấp, thậm trí có thể không đủ áp suất để mở van áp suất, khi khởi động động cơ.
Để nhận biết tính chất lọt nhiên liệu, tính chất tăng áp suất phụ thuộc vào cấu trúc hệ thống và chế độ làm việc của động cơ, tác giả [12] đ1 tiến hành phân tích quá trình dựa trên một mô hình mô phỏng hoạt động của hệ
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ Kỹ thuật……….53
thống cung cấp nhiên liệu trong giai đoạn nén nhiên liệu tr−ớc khi mở van áp suất (Hình 2.18).
Hình 2.18. Mô hình mô phỏng quá trình nén và lọt nhiên liệu tr−ớc khi mở van áp suất.
Trong đó: Q - L−u l−ợng; A – Tiết diện; S – Hành trình; s’ – Vận tốc; d - Đ−ờng kính piston; δ - Khe hở; *Các thông số: p - áp suất; p’ – Quá trình thay đổi áp suất; V – Thể tích; β – Hệ số nén của chất lỏng; η - Độ nhớt động lực học; *Các chỉ số: p - Đối với bơm; o – Giá trị ban đầu; s – Tích luỹ; L – Khi có lọt
* Khảo sát các quá trình nén và lọt nhiên liệu thông qua mô hình.
Qua việc khảo sát quá trình nén và lọt nhiên liệu với số liệu kỹ thuật của bơm YTH-5 trên động cơ D240 ta thu đ−ợc một số kết quả nh− sau.
- Khi giá trị khe hở của cặp piston - xilanh δ không thay đổi. Với tần số quay động cơ càng nhỏ thì l−ợng nhiên liệu lọt càng tăng và thời gian đạt đến áp suất mở vòi phun càng kéo dài.
- Với một giá trị tần số quay không thay đổi khi tăng khe hở δ làm tăng thời gian đạt đến áp suất mở vòi phun do đó có thể dẫn đến tăng mạnh quá trình lọt nhiên liệu và giảm góc phun sớm (Hình 2.19).
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ Kỹ thuật……….54 Hình 2.19. ảnh h−ởng của khe hở cặp piston - xylanh bơm đến quá
trình tăng áp suất
- Hành trình hữu ích của piston bơm (phụ thuộc vào hành trình tay th−ớc h) càng nhỏ thì l−ợng nhiên liệu bị lọt càng tăng và thời gian đạt đến áp suất mở vòi phun càng kéo dài. Đồng thời còn có thể dẫn đến nguy cơ không mở đ−ợc vòi phun trong quá trình khởi động với tần số quay nhỏ nếu khe hở
δ đạt đến một giá trị nào đó (Hình 2.20)
Hình 2.20. ảnh h−ởng của vận tốc góc trục bơm đến quá trình nén và lọt dòng nhiên liệu.
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ Kỹ thuật……….55
Kết quả khảo sát có thể dùng để làm cơ sở phân tích chẩn đoán hao mòn cặp piston – xylanh bơm thông qua đặc tính tiêu hao nhiên liệu. Khi khe hở δ tăng làm giảm l−ợng cung cấp trong một chu trình do đó làm giảm chi phí nhiên liệu giờ GT ở mọi chế độ tần số quay, tuy nhiên ở tần số quay động cơ càng nhỏ càng tăng lọt nhiên liệu nên chi phí nhiên liệu giờ GT sẽ giảm mạnh ở vùng tần số quay thấp. Ngoài ra khi tăng khe hở δ còn làm giảm góc phun sớm do phải tăng thời gian nén để đạt áp suất mở vòi phun, điều này có thể dẫn đến làm xấu quá trình cháy, giảm công suất động cơ.
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ Kỹ thuật……….56 3. Nghiên cứu thực nghiệm.