Sau một thời gian sử dụng hoặc sau khi thay bộ đôi pít tông - xi lanh mới, bơm cao áp phải đợc kiểm tra điều chỉnh trên băng thử về các chỉ tiêu làm việc sau đây:
- Thời điểm cung cấp nhiên liệu của từng nhánh bơm.
- Lợng nhiên liệu cấp của từng nhánh bơm và độ đồng đều về lợng nhiên liệu cấp ở chế độ định mức.
- Lợng nhiên liệu cấp ở chế độ không tải. - Lợng nhiên liệu cấp ở chế độ khởi động.
- Số vòng quay của bộ điều tốc khí bắt đầu cắt và khi cắt
Hình 10.3-13. Lắp bơm thấp áp vào vị trí
hoàn toàn nhiên liệu.
Băng thử bơm cao áp
Băng thử bơm cao áp có khá nhiều dạng kết cấu, nhng nói chung đều thử đợc các chỉ tiêu làm việc cơ bản của bơm nh đã liệt kê ở trên. Một băng thử điển hình của hãng Bosch có dạng nh trên hình 10.3-14. Các băng thử nói chung đều có các bộ phận cơ bản sau:
- Bộ phận truyền động: gồm động cơ điện, hộp biến tốc để thay đổi tốc độ trục quay của bơm, cơ cấu đếm số lần phun (đến số vòng quay trục cam bơm) và tự động đóng ngắt nhiên liệu vào cốc đo thể tích, bộ phận dẫn động bơm nhiên liệu thấp áp của băng thử.
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu (dầu diesel) thấp áp: gồm bơm thấp áp, các bộ lọc, các đờng ống nhiên liệu và các van khoá, đầu nối để cung cấp nhiên liệu vào bơm hoặc phục vụ các nội dung kiểm tra khác nhau. Một số băng thử còn cón thêm một đờng cấp nhiên liệu trung áp (áp suất khoảng 40-50 kg/cm2) để phục vụ các công việc thử khác.
- Hệ thống nhiên liệu cao áp: gồm các đờng ống cao áp, các vòi phun mẫu của băng và các cốc đo lu lợng. Các vòi phun này hoàn toàn giống nhau và đã đợc cân chỉnh đảm bảo các thông số làm việc nh nhau và bơm nhiên liệu vào các cố đo có hình dạng và dung tích nh nhau trong quá trình đo. Đờng ống cao áp cũng vậy, cùng loại và có cùng độ dài để tạo ra các điều kiện làm việc gống nhau cho các tổ bơm của bơm cao áp cần kiểm tra trên băng.
- Hệ thống kiểm tra thời điểm cung cấp nhiên liệu của các nhánh bơm: gồm đĩa chia độ lắp trên trục dẫn động bơm, hệ thống cảm biến và bộ xử lý điện tử phục vụ kiểm tra khoảng cách giữa các thời điểm bắt đầu cung cấp của các nhánh bơm (độ đồng đều về thời điểm cung cấp).
- Hệ thống hiển thị các thông số kiểm tra bơm và các thông
Hình 10.3-14. Băng thử bơm cao áp của hãng Robert
số hoạt động của băng: gồm đồng hồ hiển thị tốc độ trục dẫn (loại hiện số hoặc loại kim chỉ), bộ phận hiển thị lu lợng cung cấp của các nhánh bơm (dung tích nhiên liệu cung cấp qua một số lần bơm nhất định 50, 100 hoặc 200 lần bơm đợc đo bằng các cốc đo), bộ phận hiển thị thời điểm phun theo vị trí góc quay của trục dẫn, các áp kế đo áp suất nhiên liệu cấp bởi bơm thấp áp của bơm.
Chuẩn bị trớc khi thử
- Chuẩn bị băng thử: Công việc chuẩn bị gồm kiểm tra nhiên liệu của băng và bổ sung nếu cần, tháo các vòi phun của băng và cân chỉnh lại áp suất phun của nó trên thiết bị thử vòi phun sao cho bằng với áp suất phun của vòi phun trên động cơ rồi lắp lại.
- Gá lắp bơm lên băng: Trên băng thờng có sẵn đồ gá vạn năng để có thể gá đợc hầu hết các loại bơm thông dụng trên thì trờng. Tuy nhiên nếu cân chỉnh các bơm có kết cấu khác lạ thì đôi khi có thể phải tự tạo đồ gá phù hợp. Khi gá bơm, cần chú ý điều chỉnh độ đồng tâm giữa trục dẫn và trục bơm để tránh hiện tợng rung trong quá trình thử. Nối các đờng nhiên liệu cao áp từ các vòi phun của băng với các nhánh bơm cần thử và nối đ- ờng ống cung cấp nhiên liệu của băng với khoang nhiên liệu của bơm. Đổ dầu bôi trơn vào các te của bơm đến mức yêu cầu.
- Chạy thử băng: Cho bơm cung cấp nhiên liệu thấp áp của băng hoạt động để cung cấp nhiên liệu vào khoang nhiên liệu thấp áp của bơm cao áp. Kiểm tra và khắc phục hiện tợng rò rỉ của các đầu nối. Sau đó cho băng hoạt động với tốc độ chậm (100 v/p) rồi tăng dần tốc độ, kiểm tra tình trạng chuyển động chung của băng, của bơm và hiện tợng rò rỉ nhiên liệu để khắc phục trớc khi thử và cân chỉnh chính thức. Đối với bơm mới đợc phục hồi hoặc đợc thay chi tiết mới, cần chạy rà bơm ở một số tốc độ khác nhau với thanh răng ở các vị trí cấp nhiên liệu khác nhau trong khoảng 30 phút để đảm bảo bơm hoạt động trơn tru trớc khi cân chỉnh.
Kiểm tra và điều chỉnh thời điểm cấp nhiên liệu của các nhánh bơm
Thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu của bơm là thời điểm bơm cấp nhiên liệu lên đờng ống cao áp, và có thể coi gần đúng là thời điểm pít tông vừa đóng kín các cửa hút xả nhiên liệu trên xi lanh bơm. Thời điểm này có thể đợc tính theo độ nâng
của pít tông bơm so với điểm chết dới của nó hoặc tính theo góc quay của cam so với vị trí cam khi pít tông ở điểm chết trên. Thí dụ độ nâng của pít tông đối với các bơm APE của hãng AMBAC lắp trên các xe hạng nặng của Mỹ là 3-3,2 mm. Mỗi nhà chế tạo đều có qui định thông số kiểm tra cụ thể đối với bơm của họ trong các tài liệu hớng dẫn sử dụng và bảo dỡng. Bơm của động cơ xe ủi DT54 của Nga có thời điểm cấp nhiên liệu tính theo góc quay của cam là 50o+1o, hay bơm 4B của Toyota diesel có thời điểm cấp nhiên liệu tính theo độ nâng của pít tông là 1,2 mm.
Cần phải điều chỉnh đúng thời điểm cấp nhiên liệu của bơm nhằm đảm bảo qui luật cung cấp nhiên liệu thực tế của bơm đúng nh thiết kế theo biên dạng cam và đảm bảo thứ thự cấp nhiên liệu của các nhánh bơm đúng với thứ tự làm việc của các xi lanh động cơ.
Để đo độ nâng của pít tông bơm, có thể dùng đồ gá và đồng hồ so lắp lên cửa mặt chính của bơm để đo độ nâng của con đội, hoặc tháo van cao áp ra và dùng đồng hồ so tỳ trực tiếp vào đỉnh pít tông để đo. Phơng pháp thứ hai chính xác hơn, tuy nhiên quá trình kiểm tra và điều chỉnh phải tháo van ra lắp van vào nhiều lần nên phức tạp. Do đó thờng dùng phơng pháp đo độ nâng của con đội từ phía cửa chính của bơm.
Qui trình kiểm tra và điều chỉnh thời điểm cấp nhiên liệu của bơm cao áp kiểu dãy chỉ có rãnh chéo phía dới có thể đợc thực hiện nh sau:
1. Tháo ống nhiên liệu cao áp của băng thử khỏi nhánh bơm thứ nhất, tháo lò xo van cao áp khỏi van, lắp một ống cao áp ngắn và uốn cong xuống, lắp dụng cụ đo độ nâng con đội vào thân bơm cạnh con đội của nhánh bơm thứ nhất.
2. Quay trục cam để con đội nhánh bơm thứ nhất ở vị trí thấp nhất, đo vị trí con đội bằng dụng cụ đo nói trên.
3. Đẩy thanh răng bơm cao áp về vị trí cấp nhiên liệu cao nhất. Cho bơm cấp nhiên liệu thấp áp của băng hoạt động cấp nhiên liệu vào khoang nhiên liệu thấp áp của bơm. Vì pít tông của tổ bơm thứ nhất đang ở vị trí điểm chết dới và van cao áp không lắp lò xo nên nhiện liệu chảy theo cửa nạp vào xi lanh bơm, đẩy mở van và chảy qua van rồi theo đờng ống ra ngoài. Trong khi nhìn nhiên liệu chảy liên tục qua ống thoát, dùng tay
quay từ từ trục bơm theo chiều quay làm việc của nó cho tới khi dòng nhiên liệu chảy chậm lại và từ từ nhỏ giọt. Tiếp tục quay trục cam từng ít một cho tới khi giọt nhiên liệu cuối cùng không rơi mà bị treo trên miệng ống thì dừng lại. Lúc này pít tông vừa vặn đóng kín các cửa nhiên liệu trên xi lanh và có thể đợc coi là thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu cao áp. Đo lại vị trí đầu con đội bằng dụng cụ đo nói trên. Hiệu của trị số đo này và trị số đo khi con đội ở vị trí thấp nhất cho ta độ nâng của pít tông tại thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu.
Nếu kết quả đo không nằm trong phạm vi độ nâng yêu cầu của nhà chế tạo thì có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều cao con đội nhờ điều chỉnh nâng hạ vít trên đầu con đội hoặc thêm bớt đệm điều chỉnh trên đầu con đội (hình 10.3-15) rồi thử lại nh trên. Để giảm độ nâng pít tông tại thời điểm
cấp nhiên liệu (điều chỉnh thời điểm cấp nhiên liệu sớm lên) thì phải thêm đệm đầu con đội hoặc tăng chiều cao vít điều chỉnh (nới vít dài ra rồi hãm lại). Để tăng độ nâng thì giảm đệm hoặc hạ thấp vít điều chỉnh.
Sau khi điều chỉnh xong thời điểm cấp nhiên liệu của tổ bơm thứ nhất thì lắp lò xo van cao áp trở lại và dịch chuyển kim đánh dấu trên đĩa cố định của băng về vị trí thích hợp và ghi lại chỉ số độ chia trên đĩa động thẳng với mũi kim (hình 10.3-16). Chỉ số này đợc coi là mốc để chỉnh thời điểm cấp nhiên liệu của cac tổ bơm làm việc kế tiếp.
4. Kiểm tra và điều
Hình 10.3-15. Điều chỉnh thời điểm cấp nhiên liệu Hình 10.3-16. Đầu trục dẫn động bơm Đĩa động chia độ Kim làm dấu Đĩa cố định
chỉnh thời điểm cấp nhiên liệu của các tổ bơm tiếp theo trong thứ tự làm việc của chúng. Tuy nhiên với các tổ bơm này không cần đo độ nâng của con đội mà cần kiểm tra góc quay của trục cam từ mốc đánh dấu thời điểm cấp nhiên liệu của tổ bơm thứ nhất đến thời điểm cấp nhiên liệu của tổ bơm tiếp theo.
Tháo lò xo van cao áp khỏi van của tổ bơm trong thứ tự làm việc kế tiếp tổ bơm thứ nhất, lắp một ống ngắn uốn cong vào đầu nối ống cao áp nh đã làm khi thử tổ bơm 1. Cho bơm cấp nhiên liệu thấp áp của băng hoạt động và đồng thời quay từ từ trục cam theo chiều quay làm việc cho tới khi dòng nhiên liệu ở ống thoát ngừng chảy (tơng ứng với thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu cao áp) giống nh đã làm đối với tổ bơm 1. Lúc này chỉ số độ chia trên đĩa động thẳng với mũi kim trên đĩa cố định phải bằng chỉ số độ chia xác định lúc trớc đối với tổ bơm thứ nhất cộng với góc lệch công tác lý thuyết của bơm (360o/tổng số tổ bơm). Thí dụ, cụm bơm có 4 tổ bơm thì góc quay trục cam giữa thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu của hai tổ bơm làm việc kế tiếp nhau sẽ là 360o/4 = 90o.
Nếu góc quay của trục cam giữa thời điểm cấp nhiên liệu của tổ bơm này so với thời điểm cấp nhiên liệu của tổ bơm trớc không đúng yêu cầu thì phải điều chỉnh lại chiều cao con đội nh đã giới thiệu ở trên. Nếu góc lệch nhỏ hơn qui định thì phải điều chỉnh cấp nhiên liệu muộn đi bằng cách hạ vít điều chỉnh hoặc bớt đệm đầu con đội. Nếu góc lệch lớn hơn qui định tức là cấp nhiên liệu muộn thì cần điều chỉnh ngợc lại.
Sau khi điều chỉnh tổ bơm này đạt yêu cầu, ghi lại chỉ số độ chia thẳng với mũi kim chỉ, lắp lò xo van cao áp trở lại và tiếp tục kiểm tra và điều chỉnh các tổ bơm có thứ tự làm việc tiếp theo tơng tự nh cách làm đối với tổ bơm trớc cho đến khi tất cả các tổ bơm đều đợc kiểm tra và cân chỉnh.
Một số băng thử có cơ cấu giúp kiểm tra khoảng cách làm việc giữa các nhánh bơm một cách tự động khi muốn kiểm tra thông số này. Việc kiểm tra đợc thực hiện bằng cách cho bơm hoạt động trên băng sau khi đã kiểm tra và điều chỉnh thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu của tổ bơm thứ nhất theo cách đã trình bày ở trên đảm bảo độ nâng của pít tông bơm tại thời điểm cấp so với điểm chết dới đạt yêu cầu. Để thực hiện đợc việc kiểm tra này, trên băng thử có các cảm biến xác định thời điểm bắt đầu cấp nhiên của các tổ bơm đặt tại đầu các các
vòi phun tơng ứng, các cảm biến này đa tín hiệu về bộ xử lý. Thời điểm cấp nhiên liệu sớm hay muộn của các tổ bơm so với góc lệch công tác lý thuyết giữa chúng với tổ bơm thứ nhất (hoặc tổ bơm nào đó tuỳ chọn) đợc hiển thị bằng số trên màn hình hoặc bằng xung ánh sáng trên đĩa chia độ theo góc quay trục cam. Tức là kết quả hiển thị cho ta biết tổ bơm cung cấp nhiên liệu sớm hoặc muộn bao nhiêu độ góc quay trục cam so với qui định, để từ đó điều chỉnh lại sao cho độ sai lệch nằm trong phạm vi 0±0,25o.
Kiểm tra và điều chỉnh lợng nhiên liệu cấp của các nhánh bơm
Việc kiểm tra này nhằm điều chỉnh lợng cấp nhiên liệu của các nhánh bơm ở các chế độ làm việc đạt đúng mức qui định của nhà chế tạo, đồng thời đảm bảo sự đồng đều về lợng cấp giữa các nhánh bơm ở chế độ tốc độ định mức.
Trớc khi kiểm tra, cho băng thử kéo bơm hoạt động ở tốc độ 500 v/p với thanh răng ở vị
trí cấp nhiên liệu cao nhất và cho vòi phun phun nhiên liệu vào hệ thống cốc đo để đo thử và ổn định nhiệt độ cùng các điều kiện làm việc khác của hệ thống.
- Kiểm tra và điều chỉnh cho chế độ toàn tải: Trớc tiên cần điều chỉnh giới hạn dịch chuyển tối đa của thanh răng theo qui định nhờ vít trên thanh nối giữa thanh răng và bộ điều tốc. Sau đó điều chỉnh tốc độ của bơm đến tốc độ định mức do nhà chế tạo qui định, gạt tay điều khiển về vị trí cao nhất và tiến hành đo lợng nhiên liệu cấp của các nhánh bơm sau 100 lần bơm. Thử một vài lần để khẳng định các giá trị đọc của các lần thử đều giống nhau. Nếu lợng nhiên liệu cấp của nhánh bơm nào đó không đúng qui định thì cần phải điều chỉnh lại bằng cách nới vít hãm vành răng trên ống xoay rồi xoay ống xoay để xoay pít tông bơm đi một góc theo chiều tăng hoặc giảm nhiênliệu tuỳ theo yêu cầu điều chỉnh (hình 10.3-17). Sau đó hãm chặt vít lại, cho bơm hoạt động và kiểm tra lại lợng nhiên liệu cấp, có thể phải điều chỉnh và kiểm tra vài lần mới đạt đợc yêu cầu. Độ
Hình 10.3-17. Điều chỉnh l ợng nhiên liệu cấp của từng nhánh bơm
không đồng đều về lợng nhiên liệu cấp đợc tính nh sau: 100% Q Q ) Q 2(Q δ min max min max ì + − =
trong đó, Qmax và Qmin tơng ứng là lợng nhiên liệu của nhánh cấp nhiều nhất và của nhánh cấp ít nhất trong số các nhánh bơm.
Cần điều chỉnh đảm bảo độ không đồng đều về lợng cấp 4%
δ≤ .
- Kiểm tra và điều chỉnh cho chế độ không tải: Điều chỉnh băng thử hoạt động ở tốc độ không tải chạy chậm qui định của bơm (thờng khoảng 250-300 v/p), quay cần điều khiển thanh răng về vị trí sát vít hạn chế không tải rồi kiểm tra lợng nhiên liệu cấp của các nhánh bơm. Nếu lợng nhiên liệu cấp không đúng với yêu cầu thì điều chỉnh vít hạn chế cần điều khiển ở chế độ không tải. Khi điều chỉnh, căn cứ vào lợng nhiên liệu cấp gần bằng nhau của đại đa số các nhánh bơm. Độ không đồng đều về lợng nhiên liệu cấp ở chế độ này thờng không điều chỉnh và có thể cho phép đến 30%. Nếu độ không đồng đều vợt qua giới hạn này thì phải thay các bộ đôi mới.
Kiểm tra chế độ ngắt nhiên liệu tắt máy
Khi kéo cần điều khiển tắt máy, thanh răng phải dịch chuyển về vị trí cắt hoàn toàn nhiên liệu để dừng động cơ, nếu không sẽ dẫn đến hiện tợng rồ ga khó tắt máy. Việc kiểm tra hiện tợng này trên băng thử đợc thực hiện bằng cách cho bơm làm việc ở số vòng quay định mức, thanh răng ở vị trí toàn tải, sau