C. Sửa chữa thùng nhiên liệu và bầu lọc
3. Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng và phương pháp kiểm tra, sửa chữa bơm cao
3.2. Phương pháp kiểm tra, sửa chữa bơm cao áp
3.2.1. Quy trình tháo bơm thấp áp :
STT Các bước thực hiện và hình minh
hoạ Dụng cụ Yêu cầu kỹ thuật
1 Tháo từ bơm cao áp
- Tháo các đường dầu đến và đi. - Tháo bơm tiếp vận ra khỏi bơm cao áp
Nới đều các đai ốc, sau khi tháo đặt các chi tiết vào khay sạch. Cẩn thận tránh gãy vở
2.1 Tháo bơm tay: Kẹp chặt bơm lên bàn tháo. Tháo nguyên cụm piston và xi lanh bơm tay ra đặt vào khay sạch
2.5 Tháo van hút và van thoát - Nới lỏng các vít
trên từng nắp. -Cẩn thận không làm vở các nắp trong quá trình tháo. - Đẻ nắp và vít vào khay chi tiết
Tháo ốc giữ piston bơm và lò xo
cần đẩy lấy piston ra ngoài Thao tác cẩn thận
2.6 Tháo lò xo và cơ cần đệm đẩy Dùng tay thao tác nhẹ nhàng
Cẩn thận không va chậm vào các chi tiết
2.7 Tháo con đội con lăn và lò xo, đĩa lò
xo ra khỏi bơm Dùng kèm mỏ nhọn
và kèm táo phe
Thao tác cẩn thận tránh trầy xước.
2.8 Tháo răc co ống hút và ống thoát Khi lấy ra đặt lên tờ giấy sạch - Làm sạch, kiểm tra và sửa chữa.
STT Nội dung Dụng cụ Yêu cầu kỹ thuật
1 Làm sạch các chi tết trong dầu diesel và thổi khô bằng máy nén khí
Không dùng vải để lau chi tiết, tránh trầy xước.
2 Kiểm tra sửa chữa chi tiết
2.1 Kiểm tra tổng quát:
- Dùng mắt quan sát các chi tiết: Rạn nứt, ren ốc bi biên dãng.
2.2 Kiểm tra chi tiết van hút và van thoát:
– Bề mặt làm việc của van và đế van: Phải nhẵn bóng, không trầy xước, mòn khớp. Nếu có ta ra lại mặt phẳng.
– Lò xo van: Không bị nức gãy, biến dạng. 2.3 Kiểm tra piston và xy-lanh bơm:
– Kiểm tra bề mặt tiếp xúc giữa piston và xy-lanh: Bị nứt vỡ, trầy xước nhiều thay mới, thường xy-lanh và piston bị trầy xước ở các vị trí như hình .
– Kiểm tra khe hở giữa piston và xy-lanh theo kinh nghiệm hoặc dùng thước cặp, khe hở cho phép không quá 0,05mm. Nếu khe hở lớn thay mới.
2.4 Kiểm tra lò xo piston:
Bị gãy nứt, biến dạng ta thay mới. 2.5 Kiểm tra chi tiết con đội:
– Trục con lăn và con lăn mòn khuyết thay mới.
– Khe hở giữa trục con lăn vàcon lăn lớn ta đóng bạc. 2.6 Kiểm tra các chi tiết khác của bơm tay:
-Kiểm tra vòng cao su chữ o bị nứt gãy, nhão, chay cứng ta thay mới.
- Sau khi lắp chi tiết bơm có thể kiểm tra độ kín van hút, van thoát và năng suất bơm truyền piston trên bàn khảo nghiệm.
3.2.2 Lắp các bộ phận lên bơm thấp áp:
Việc lắp ráp bơm chuyển nhiên liệu được thực hiện ngược lại khi tháo. Nhưng cần chú ý:
– Vệ sinh sạch sẽ các chi tiết trước khi lắp.
– Van hút và van thoát lắp đúng vị trí.
– Đệm đồng nắp đậy piston phải còn tốt và siết đúng lực.
– Khi lắp vào động cơ phải quay cho cam lệch tâm ở vị trí không đội và đệm làm kín phải tốt.
Bài 5: Sửa chữa bơm cao áp
1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại bơm cao áp 1.1. Nhiệm vụ.
- Bơm cao áp có nhiêm vụ cung cấp nhiên liệu có áp suất cao cho vòi phun để phun vào xilanh của động cơ hoà trộn với không khí thực hiện quá trình cháy, dãn nở và sinh công.
1.2. Yêu cầu
- Chất lượng phun của nhiên liệu có ảnh hưởng lớn đến công suất và mức tiêu hao nhiên liệu của động cơ vì vậy hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ Diesel dùng bơm cao áp tập trung PE phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo nhiệm vụ cung cấp cho vòi phun có áp suất cần thiết. Trong động cơ hiện nay áp suất thường là 80 đến 600 kG/ cm2. Đặc biệt một số động cơ có áp suất phun tới 1500 đến 2500 kG/ cm2.
+Bảo đảm số lượng và thời gian cung cấp nhiên liệu cho các xilanh được đồng đều.
-Thời gian cung cấp nhiên liệu đúng quy định, bắt đầu và kết thúc phun nhanh chóng để nhiên liệu phun được tốt.
-Khống chế được lượng nhiên liệu cung cấp cho phù hợp với phụ tải của động cơ. 1.3. Phân loại
- Hệ thống nhiên liệu bơm tập trung (tổ hợp thẳng hàng) PE - Hệ thống nhiên liệu bơm phân phối VE
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm cao áp
2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm cao áp tập trung PE a. Sơ đồ cấu tạo: a. Sơ đồ cấu tạo:
Hình 5.1. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống
1. Bộ điều tốc;2. Bơm chuyển;3. Bộ phun sơm; 4. Phân bơm;5. Đầu ống nối cao áp
Hình 5.2: Cấu tạo phần tử bơm 1.đầu ống ống cao áp 2.khoang nén 3.xilanh 4.rãnh nhiên liệu 5.piston 6.cung răng 7.thanh răng 8.bạc xoay 9, vai piston 10.lò xo 11.đĩa chặn 12.đai ốc điều chỉnh 13.con đội con lăn 14.trục cam
Phần chính của bơm là cặp bộ đôi siêu chính xác :piston 6 và xilanh 3 của bơm cao áp lắp khít với nhau. Piston 6 được cam đẩy lên qua con đội 13 và đai ốc điều chỉnh 12. Hành trình đi xuống của piston là nhờ lò xo 10 và đĩa chặn 11 .Ngạnh chữ thập ở phần đuôi piston 6 được ngàm trong rãnh dọc của bạc xoay 8.
Phần đầu piston xẻ một rẵnh nghiêng, không gian bên dưới rãnh nghiêng ăn thông vói không gian phía trên đỉnh piston là nhờ rãnh dọc.
HÌNH 5.3 : Sơ đồ công tác bơm cao áp
Phần đầu piston bơm có xẻ rãnh hình chéo (lằn vạt chéo). Piston chuyển động tịnh tiến trong xilanh và hai bên xilanh có lỗ thoát nhiên liệu.
Khi piston bơm ở vị trí thấp nhất thì nhiên liệu từ lỗ bên trái tràn vào chứa đầy thể tích công tác (bao gồm: phía trên piston và rãnh lõm ở đầu piston) vị trí I.
Khi piston đi lên, nhiên liệu được ép lại và bị đẩy một phần qua lỗ : vị trí II. Piston tiếp tục đi lên và che lấp gờ trên của lỗ: vị trí III, từ đó trở đi nhiên liệu đi
vào đường ống cao áp đến kim phun: vị trí IV.
Piston tiếp tục đi lên và khi gờ dưới của rãnh lõm bắt đầu mở lỗ: vị trí V, kể từ đó trở đi nhiên liệu theo rãnh lõm qua lỗ ra ngoài : vị trí VI.
Đầu piston bơm cao áp
a b c
Lằn vạt xéo trên dưới: Điểm khởi phun và kết thúc phun thay đổi. b) Lằn vạt xéo trên: Điểm khởi phun thay đổi, điểm dứt phun cố định. c) Lằn vạt xéo dưới: Điểm khởi phun cố định, định dứt phun thay đổi
2. Nguyên tắc hoạt động.
- Khi động cơ hoạt động, trục cam quay, vấu cam đẩy con đội chuyển động lên xuống,
qua con đội và bu lông con đội đẩy piston chuyển động lên xuống trong xi lanh.
Khi piston đi xuống, van triệt hồi đóng lại nhờ sức căng của lò xo, trong khoang trên của piston tạo nên độ chân không, khi cạnh trên đỉnh piston mở lỗ hút thì nhiên liệu được hút vào xi lanh.
Khi cam quay tới vị trí tác dụng qua con đội và bu lông con đội đẩy piston đi lên che kín của hút và cửa xả là thời điểm bắt đầu nén. áp suất dầu diesel trong xi lanh tăng dần đến khi thắng được sức căng lò xo của van cao áp, đẩy mở van thì nhiên liệu với áp suất cao theo đường ống dẫn đến vòi phun và phun vào xi lanh động cơ. Piston tiếp tục đi lên đến khi rãnh nghiêng của piston tương ứng với lỗ thoát của xi lanh thì nhiên liệu ở khoang trên của piston về ngăn chứa của bơm cao áp, làm áp suất trong xi lanh giảm đột ngột, van cao áp đóng lại, quá trình cung cấp nhiên liệu cho vòi phun được chấm dứt.
Trong quá trình bơm cao áp làm việc piston thực hiện hai chuyển động, chuyển động tịnh tiến lên xuống trong xi lanh và chuyển quay. Chuyển động quay thực hiện khi thay đổi lượng nhiênliệu phun vào buồng đốt của động cơ.
- Muốn thay đổi tốc độ động cơ ta điều khiển thanh răng xoay piston để thay đổi thời gian phun. Thời phun càng lâu lượng dầu càng nhiều động cơ chạy nhanh, thời gian phun ngắn dầu càng ít động cơ chạy chậm. Khi ta xoay piston để rãnh đứng ngay lỗ dầu về thì sẽ không có vị trí án mặc dù piston vẫn lên xuống, nhiên liệu không được ép, không phun động cơ ngưng hoạt động (vị trí này gọi là cúp dầu). như hình vẽ
.
Cấp dầu tối đa Cấp dầu trung bình Tắt máy
HÌNH 5.5: Định lượng nhiên liệu của bơm cao áp PE.
2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm cao áp tập trung PE 2.2.1Sơ đồ cấu tạo. 2.2.1Sơ đồ cấu tạo.
Hình 5.6. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống nhiên liệu dùng bơm VE 1 –Thùng chứa dầu
2 –Bơm tiếp vận3 –Lọc tinh4 – Van an toàn5 –Bơm tiếp vận6 –Cần điều khiển7 – Lò
xo điều khiển8 –Đường dầu về9 – Pittong bơm 10 –Đường dầu đến kim phun11 – Van
phân phối12 –Van định lượng (Vành tràn)13 – Đĩa cam , 14. bộ điều khiển phun sớm
Bơm sơ cấp hút nhiên liệu từ thùng đưa qua lọc sau đó nhiên liệu được bơm cánh quạt hút rồi đẩy vào buồng bên trong bơm
Một van điều chỉnh áp suất điều khiển áp suất nhiên liệu bên trong bơm cao áp.
Đĩa cam được dẫn động bỡi trục dẫn động, pittông bơm được gắn với đĩa cam, nhiên liệu được cấp cho kim phun nhờ chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến của pittong này
Lượng phun được điều khiển bởi bộ điều chỉnh kiểu cơ khí.
Thời điểm phun được điều khiển bởi pittông điều khiển phun sớm, pittông điềukhiển phun sớm hoạt động nhờ áp suất nhiên liệu.
Van phân phối có hai chức năng: Ngăn không cho nhiên liệu trong ống dẫn đến kim phun
quay về pittông và bơm; hút nhiên liệu còn lại sau khi phun khỏi kim phun.
2.2.2 Nguyên tắc hoạt động.
- Bơm sơ cấp hút nhiên liệu từ thùng đưa qua lọc sau đó nhiên liệu được bơm cánh quạt
hút rồi đẩy vào buồng bên trong bơm.
- Một van điều chỉnh áp suấtđiều khiển áp suất nhiên liệu bên trong bơm cao áp.
- Đĩa cam được dẫn động bỡi trục dẫn động, pittông bơm được gắn với đĩa cam, nhiên
liệu được cấp cho kim phun nhờ chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến của pittong này.Lượng phun được điều khiển bởi bộ điều chỉnh kiểu cơ khí.
- Thời điểm phun được điều khiển bởi pittông điều khiển phun sớm, pittông điềukhiển
phun sớm hoạt động nhờ áp suất nhiên liệu.
- Van phân phối có hai chức năng: Ngăn không cho nhiên liệu trong ống dẫn đến kim
Hình 5.7: Khoảng chạy của pittông bơm vàcác giai đoạn cung cấp nhiên liệu
1 –Pittông bơm 2 – Lỗ nạp nhiên liệu3 – Rãnh hút4 –Buồng cao áp 5 –Rãnh phân phối6
–Đường phân phối7 –Lỗ thoát nhiên liệu 8 –Van định lượng
Khi cam quay, piston bơm đi đến điểm chết trên sau đó về điểm chết dưới.
Quá trình điều khiển lượng dầu cung cấp cho một chu trình được thực hiện gồm các bước
sau:
Bước 1: Nạp nhiên liệu:
Khi pittông bơm chuyển động sang trái, một trong 4 rãnh hút trên pittông sẽ thẳng hàng với cửa hút và nhiên liệu sẽ được hút vào đường bên trong pittông.
Bước 2: Phân phối nhiên liệu:
Khi đĩa cam và pittông quay, cữa hút đóng và cữa phân phối của pittông sẽ thẳng hàng với một trong bốn trên nắp phân phối. Khi đĩa cam lăn trên các con lăn, pittông vừa quay vừa dịch chuyển sang phải, làm nhiên liệu bị nén. Khi nhiên liệu bị nén đến một áp suất
nhấtđịnh nó được phun ra khỏi vòi phun.
Bước 3: Kết thúc việc cung cấp nhiên liệu:
Khi pittông dịch chuyển thêm về phía bên phải, hai cửa tràn của pittông sẽ lộ ra khỏi van
định lượng và nhiên liệu dưới áp suất cao sẽ bị đẩy về buồng bơm qua các cửa tràn này.
Vì vậy áp suất nhiên liệu sẽ giảm đột ngột và quá trình phun kết thúc.
Bước 4: Cân bằng áp suất :
Khi piston quay 1800sau khi phân phối nhiên liệu, rãnh cân bằng áp suất trên pittông
thẳng hàng với đường phân phối để cân bằng áp suất nhiên liệu trongđường phân phối và
trong buồng bơm.
V –BỘ ĐIỀU KHIỂN PHUN SỚM TỰ ĐỘNG: (điều khiển thời điểm phun)
Giống như thời điểm đánh lửa của động cơ xăng, nhiên liệu trong động cơ Diesel phải
được phun sớm hơn theo tốc độ động cơ để đảm bảo tính năng tốt nhất. Vì vậy bơm cao
áp kiểu VE có trang bị bộ điều khiển phun sớm tự động, nó hoạt động nhờ áp suất nhiên liệu, để thay đổi thời điểm phun tỷ lệ với sự tăng giảm tốc độ động cơ.
- Cấu tạo và hoạt động:
Pittông bộ điều khiển phun sớm được gắn bên trong vỏ bộ điều khiển, vuông góc với trục bơm và trượt theo sự cân bằng giữa áp suất nhiên liệu và sức căn của lò xo bộ điều khiển.
Phun trễ Phun sớm
HÌNH 5.8: Bộ điều khiển phun sớm tự động.
1 –Vòng lăn2 –Con lăn 3 –Lò xo bộ điều khiển4 – Chốt trượt5 –Pittông bộ điều khiển
phun sớm
Chốt trượt biến chuyển động ngang của pittông thành chuyển động quay của vòng đỡ con lăn.
Lò xo có xu hướng đẩy pittông về phía phun trễ (sang phải). Tuy nhiên, khi tốc độ động cơ tăng, áp suất nhiên liệu cũng tăng lên nên pittông thắng được sức căng lò xo và dịch sang trái. Cùng với chuyển động của pittông, vòng lăn quay ngược hướng với pittông
bơm, do đó làm sớm thời điểm phun tương ứng với vị trí đĩa cam.
3. Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng và phương pháp kiểm tra, sửa chữa bơm cao áp 3.1 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng.
- Mòn xi lanh, piston bơm: Làm giảm lưu lượng Qct, máy yếu, không tăng tốc được, không phát huy được công suất, tiêu hao nhiên liệu tăng.
- Van cao áp không kín: Lò xo yếu, mòn, kẹt gây khói đen do phun rớt, máy nóng, đóng muội trong buồng cháy.
Ổ bi trục cam mòn làm sai lệch góc phun sớm, sai hành trình.
Cơ cấu vành răng bị lỏng: Do vít kẹp bị lỏng, động cơ làm việc rung, đôi khi không nổ được do không thay đổi được lượng nhiên liệu cung cấp chu trình.
Hình 5.9 Mòn xi lanh và piston bơm cao áp
A-mòn xi lanh và piston ở phía cửa nạp. B-mòn xi lanh và piston ở phía cửa xả
Thanh răng bị kẹt: xảy ra với bơm cao áp vòi phun làm cho không thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp, khi giảm tải gây vượt tốc.
Lò xo hồi vị piston yếu, gãy, kẹt có thể làm thay đổi hành trình cấp hoặc không cấp nhiên liệu được.
Đối với bộ điều tốc: lò xo gãy, yếu, khớp truyền động bị gãy, lỏng, kẹt có thể do thiếu dầu làm bộ điều tốc mất tác dụng.
Đối với bộ điều chỉnh góc phun sớm tự động: lò xo gãy, yếu, chốt quay bị mòn làm sai lệch thời điểm điều chỉnh góc phun sớm. Lắp bơm sai dấu có thể làm cho động cơ không nổ được.
Van ổn áp đường dầu về nếu chỉnh không đúng có thể làm cho động cơ làm việc không ổn định.
3.2. Phương pháp kiểm tra, sửa chữa bơm cao áp * Tháo lắp bơm VE