Cấu tạo, nhiệm vụ và quy trình của hệ thống phun x- 123docz.net

3.3.1. Cấu tạo của hệ thống phun xăng bộ chế hòa khí

Hình 3. 43: Chi tiết của bộ chế hòa khí Bảng 3. 13: Chi tiết của bộ chế hòa khí

Stt Tên chi tiết Stt Tên chi tiết

1 Bộ gioăng 18 Bộ van phao chế hòa khí 2 Bộ kim ga, kim phun 19 Gioăng buồng phao xăng 3 Bộ phao xăng chế hòa khí 20 Giữ kim ga

4 Nắp quả ga 21 Chén lọc xăng 5 Bộ phao chế hòa khí 22 Lưới lọc xăng 6 Bộ vít gió 23 Ống xã xăng dư

7 Bộ van ga 24 Ống thông hơi chế hòa khí 8 Bộ vít gió 25 Bộ thân van xăng

9 Bộ giữ kim ga 26 Bộ khóa xăng 10 Bộ gioăng 27 Vít đệm 3 x 12 11 Đai ốc vuông 28 Vít đệm 4 x 10 12 Bộ van ngắt khí 29 Vít đệm 4 x 14 13 Phớt O 1.3 x 4.3 30 Vít đệm 5 x 10 14 Phớt O 2.4 x 2.5 31 Kẹp ống

61 15 Bộ chế hòa khí 32 Jic lơ chính

16 Nắp chắn bụi le gió 33 Jic lơ phụ 17 Nắp chụp dây le gió

Bộ chế hòa khí đơn giản gồm có: Buồng phao với hệ thống phao và van kim duy trì mức xăng trong buồng phao cố định. Khi xăng bơm vào đúng mức quy định phao nổi lên đẩy van kim đóng kín đường xăng vào. Khi động cơ hoạt động tiêu thụ xăng, mức xăng trong buồng phao hạ xuống thấp, phao hạ thấp xuống van kim mở ra cho xăng nạp vào buồng phao.

 Giclơ là một lỗ chế tạo chính xác dùng để định lượng số xăng hút vào họng bộ chế hòa khí theo độ chân không ở họng.

 Buồng hỗn hợp: Là một ống hình trụ hay họng bộ chế hòa khí, một đầu có mặt bích bắt vào ống nạp, đầu kia thông với khí trời qua bầu lọc không khí. Trong họng bộ chế hòa khí có ống khuyếch tán. Vòi phun xăng chính bố trí ngay nơi ống khuyếch tán.

3.3.2. Nguyên lí hoạt động của hệ thống phun xăng bộ chế hòa khí

Trong kỳ hút của động cơ xu páp nạp mở xu páp xả đóng, pít tông đi xuống tạo ra độ chân không trong xy lanh, vì vậy không khí ngoài trời hút đi ngang qua ống khuyếch tán, tốc độ không khí tại đây tăng lên tạo ra độ chân không có thể đạt tới 0,02 MN/m2. Áp suất trên mặt thoáng của xăng trong buồng phao bằng áp suất khí trời. Do chênh lệch áp suất giữa buồng phao và ống khuyếch tán nên xăng phun ra khỏi vòi phun được luồng không khí xé tơi thành những hạt nhỏ, làm xăng dễ bốc hơi, trộn hòa với không khí thành hòa khí đi vào xy lanh động cơ. Mức xăng trong buồng phao thấp hơn miệng vòi phun từ 2 - 5 mm để xăng không trào ra ngoài khi động cơ không làm việc.

Khi động cơ hoạt động, tốc độ luồng không khí trong ống khuyếch tán có thể đạt đến 120 - 150 m/s, trong lúc xăng phun ra với vận tốc 5 - 6 m/s. Do đó xăng bị phân tán thành hạt rất nhỏ và bốc hơi ngay.

Ở tốc độ cầm chừng và tốc độ thấp, bướm ga mở ra một khoảng nhỏ, nhiên liệu được kéo xuống từ gic lơ cầm chừng và gic lơ tốc độ thấp dưới dạng sương và được hòa trộn với dòng khí đi vào. Hổn hợp được đưa đến động cơ. Trong khoảng từ tốc độ thấp đến trung bình, độ chân không tăng lên tương ứng với vị trí bướm ga. Chân không trong ống khuếch tán lớn hơn khi piston đi lên, kéo lượng nhiên liệu lớn hơn từ gic lơ chính và kết hợp với khí nạp. Hổn hợp nhiên liệu dưới dạng sương từ gic lơ chính/gic lơ tốc độ thấp và không khí được truyền vào trong động cơ.

63 Ở tốc độ cao, piston chân không và bướm ga mở hoàn toàn, kích thước ống khuếch tán là lớn nhất. Bởi vậy lượng nhiên liệu lớn nhất được kéo xuống từ gic lơ chính dưới dạng sương kết hợp với không khí nạp. Hổn hợp được đưa vào trong động cơ

3.3.3. Nhiệm vụ của hệ thống phun xăng bộ chế hòa khí

Bộ chế hòa khí có nhiệm vụ định lượng và hòa trộn xăng - không khí tạo ra hòa khí cung cấp cho động cơ. Thành phần hòa khí thể hiện qua tỷ lệ giữa không khí và nhiên liệu phải thích hợp theo yêu cầu phụ tải và tốc độ của động cơ.

Cấu tạo đơn giản, ít hư hỏng, bảo dưỡng, sửa chữa, thay thế, dễ dàng. Cung cấp thành phần hỗn hợp xăng - không khí không ổn định với mọi chế độ làm việc của động cơ.

3.3.4. Quy trình của hệ thống phun xăng bộ chế hòa khí

Đối với chế hòa khí, chi tiết quy trình tạo ra hỗn hợp này như sau:

 Gió sẽ được hút thông qua họng gió phía sau của chế hòa khí, đồng thời tiết diện gió cũng sẽ bị thu hẹp dần. Nó được thiết kế giống như một cái phễu đi qua cửa xoay được làm bằng kim loại hay còn gọi là “bướm ga”.

 Trong quá trình kéo ga, bướm ga sẽ được mở ra cho không khí đi vào buồng đốt, tiếp tục xăng sẽ được hút từ buồng không có phao xăng & zic lơ. Phao xăng đóng vai trò trong việc kiểm soát lượng xăng ở trong phễu, Zic lơ có vai trò đưa 1 lượng xăng nhất định theo một nấc và độ lớn của Zic lơ đi qua đường gió.

64  Ngay lập tức xăng sẽ được bơm vào buồng đốt kết hợp với không khí để tạo ra hỗn hợp gồm xăng, gió. Bởi xăng có đặc điểm là tương đối nhẹ, dễ bay hơi nên sẽ được hút ra họng khuyết tán chính là nơi chứa áp suất chân không, khi đi vào trong xilanh sẽ được sấy nóng.

3.4. Cấu tạo, nguyên lí, nhiệm vụ và quy trình của hệ thống phun xăng điện tử 3.4.1. Cấu tạo của hệ thống phun xăng điện tử 3.4.1. Cấu tạo của hệ thống phun xăng điện tử

 Bộ phận cảm biến: Cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến oxy, cảm biến lưu lượng khí nạp, cảm biến nhiệt độ, …

 Bộ phận điều khiển trung tâm ECU.

 Bộ phận chấn: bô bin, kim phun và bơm xăng…

Bảng 3. 14: Chi tiết của hê thống phun xăng điện tử

Stt Tên chi tiết Stt Tên chi tiết

1 Bộ vít 8 Khớt nối kim phun

2 Phớt O 9 Cụm ống cấp xăng

3 Giá giữ dây 10 Đai ốc U 6mm 4 Bộ họng ga (GQRSA A) 11 Phớt O 6.3 x 2.2 5 Thân họng ga 12 Vít có đệm

6 Cụm kim phun 13 Bu long mặt bích 6 x 28 7 Phớt làm kín 14 Bu long mặt bích 6 x 18

Hình 3. 48: Các cảm biến trong hệ thống phun xăng điện tử của WAVE RSX 110

3.4.2. Nguyên lí của hệ thống phun xăng điện tử

Từ tốc độ cầm chừng tới tốc độ cao, một lượng nhiên liệu được cài đặt trước phun ra từ kim xăng tương ứng với lượng không khí nạp, kim phun được điều khiển bởi ECM và ECM nhận tín hiệu điện áp từ các cảm biến. Kim phun phun một lượng nhiên liệu chính xác vào trong ống nạp, phụ thuộc vào thể tích không khí nạp bằng cách thêm vào khoảng thời gian phun xính xác tới cơ bản.

Khoảng thời gian phun nhiên liệu cơ bản được tính bởi 2 loại bản đồ được lưu trong bộ nhớ ECM mà được tìm bởi số vòng quay động cơ và lượng khí nạp (được tính theo công thức cài đặt trước và do MAP, IAT và TP để tính).

Khoảng thời gian phun nhiên liệu chính xác được tính toán bởi ECM theo hiệu điện thế ngỏ ra của mỗi cảm biến và điều kiện vận hành của động cơ.

Bên cạnh nguyên lý hoạt động cơ bản trên, với PGM FI, khi giảm tốc, bướm ga đóng và phanh được sử dụng, ECM phát hiện bướm ga đóng hoàn toàn theo tín hiệu cảm biến TP và cảm biến CKP. ECM ngắt nguồn nhiên liệu đến xy - lanh bằng cách đặt thời gian phun nhiên liệu về không, ngăn nhiên liệu chưa cháy hết thải ra ngoài không khí để tránh tiêu hao.

3.4.3. Nhiệm vụ của hệ thống phun xăng điện tử

Phản ứng khi vặn ga nhanh hơn và ổn định hơn. Khả năng điều chỉnh chính xác để phù hợp với nhiệt độ động cơ, thay đổi áp suất không khí giúp ổn định và tiết kiệm nhiên

67 liệu tốt hơn.

Hệ thống phun nhiên liệu tối ưu, giúp quá trình đốt cháy không bị dư nhiều hòa khí dẫn đến tiêu tốn nhiên liệu khiến buồng đốt nhanh bị muội đen.

Góp phần giúp cho khí thải sạch hơn nhờ các số liệu được đo đạc nhiên liệu chính xác, làm giảm nồng độ khí dư đốt cháy độc hại thải ra ngoài môi trường.

3.4.4. Quy trình của hệ thống phun xăng điện tử

Quy trình tạo hỗn hợp không khí – nhiên liệu ở bộ phun xăng điện tử diễn ra khá đơn giản nhờ có một bộ bơm xăng và kim phun. Lúc kéo ga xe, bơm xăng điện tử hoạt động, bơm xăng thẳng tới buồng đốt thông qua đầu kim phun. Bởi được phun ra bởi áp suất cao và khoảng lượng chính xác bằng điện tử thông qua kim phun nên xăng sẽ được chia nhỏ, bay hơi kết hợp cùng không khí tạo ra hòa khí bên trong buồng đốt.

3.5. So sánh ưu điểm và nhược điểm của động cơ dùng bộ chế hòa khí và động cơ sử dụng phun xăng điện tử dụng phun xăng điện tử

3.5.1. So sánh ưu điểm của động cơ dùng bộ chế hòa khí và động cơ sử dụng phun xăng điện tử xăng điện tử

 Ưu điểm của động cơ sử dụng bộ chế hòa khí

 Chế hòa khí có cấu tạo khá đơn giản.

 Chi phí thấp hơn rất nhiều so với phun xăng điện tử.

 Chế hòa khí còn cho cảm giác về độ giật, hay độ bốc của động cơ.  Điều chỉnh linh hoạt bằng tay với nhiều trường hợp.

 Khá dễ để sửa chữa và thực hiện căn chỉnh, nhất là ở môi trường khắc nghiệt.  Ưu điểm của động cơ sử dụng phun xăng điện tử

 Tiết kiệm nhiên liệu tối đa

 Nhiên liệu được cung cấp đủ ổn định nên xe luôn di chuyển êm ái nhất. Đây cũng là cách giúp các bộ phận của xe trở lên bền bỉ nhất.

68 hiệu quả bởi khả năng tuyệt vời từ bộ xử lý trung tâm ECU.

 Phun xăng điện từ luôn làm việc hiệu quả ngay cả trong khi nhiệt độ môi trường cực thấp, nó không cần tới hiệu chỉnh bướm gió, mà chỉ cần tiến hành xoay chìa khóa đợi bộ phun xăng hoạt động là động cơ sẽ nổ ngay lập tức. Có thể nói độ nhạy của phun xăng điện tử cao hơn rất nhiều so với chế hòa khí.

 Tính thẩm mĩ hơn so bộ chế hòa khí.

3.5.2. So sánh nhược điểm của động cơ dùng bộ chế hòa khí và động cơ sử dụng phun xăng điện tử xăng điện tử

 Nhược điểm của động cơ sử dụng bộ chế hòa khí

 Các mạch xăng trong chế hòa khí khi hoạt động sẽ được điều khiển bằng cơ khí ở bộ chế hòa khí, nên thành phần hỗ hợp sẽ không thể tối ưu nhất.

 Thường xuyên tạo ra hiện tượng thừa, thiếu xăng tại buồng đốt.

 Bộ chế hòa khí bởi được điều chỉnh bằng cơ nên sẽ có khi vật liệu cảm thấy “mỏi” đặc biệt là zic lơ, phao xăng.

 Bộ chế hòa khí nếu lắp cho xe nhìn sẽ khá cồng kềnh, và thiếu thẩm mỹ.

 Khi xe được khởi động tại thời điểm có nhiệt độ thấp, thì xăng sẽ bam ở thành xi lanh đồng thời ngưng tụ trên đó. Lúc này hệ thống bướm gió có hỗn hợp khí nghèo nên cực khó để khởi động xe.

 Nhược điểm của động cơ sử dụng phun xăng điện tử

 Cấu tạo tương đối phức tạp.  Chi phí bảo dưỡng cao.

CHƯƠNG 4: CẢI TIẾN ĐỘNG CƠ 4.1. Nâng cáo hệ thống cung cấp nhiên liệu

Hình thành hòa khí khi dùng phun xăng, xăng được đưa vào động cơ với áp suất cao (khoảng 3 – 4 bar đối với phun xăng vào đường ống nạp và 40 bar đối với phun xăng trực tiếp) thay vì hút qua bộ chế hòa khí. Do được phun ra với áp suất cao và định lượng chính xác bằng điện tử nên xăng được xé nhỏ, bay hơi và hòa trộn với không khí rất tốt tạo thành hòa khí.

Với việc can thiệp vào lượng phun, thời điểm phung, tốc độ cầm chừng… Phun xăng điện tử có thể là phương án cực kì hiệu quả và phù hợp với mục đích của cuộc thi

Do yêu cầu của cuộc thi chỉ cung cấp một lượng xăng rất ít nên vì thế việc sử dụng hệ thống bơm xăng bình thường của các dòng xe sử dụng phun xăng điện tử là hoàn toàn bất khả thi. Bên cạnh đó việc bắt buộc sử dụng loại bơm màng đo ban tổ chức yêu cầu. Nên hệ thống nhiên liệu cần được thiết kế lại cho phù hợp với yêu cầu và nhu cầu của cuộc thi.

4.1.1. Thay đổi từ bộ chế hòa khí sang phun xăng điện tử

Do nhưng ưu điểm vượt trội của hệ thống phun xăng điện tử so với bộ chế hòa khí được nêu ở chương 3 thì việc nâng cấp cải tiến công suất động cơ bằng việc thay thế bộ chế hòa khí sang phun xăng điện tử là hoàn toàn cần thiết. Và vì việc cân thiệt sâu vào các góc đánh lửa sớm hay thời gian gian phun, để phục vụ nhu cầu tiết kiệm của cuộc thi.

Việc thay đổi từ bộ chế hòa khí sang phun xăng điện tử cho dòng HONDA WAVE RSX 110, không quá phức tạp, vì cơ bản ta đã có tất cả các linh kiện cần thiết cho quá trình thay đổi này. Nhờ việc các linh kiện bộ phận đều được HONDA sản xuất và phân phối chính hãng nên thay đổi là khá đơn giản. Ưu điểm của việc này là ta sẽ tiết kiệm được thời gian để thiết kế lại các bộ phận khác và sẽ có một sự chính xác nhất định. Nhưng nhược điểm là giá thành cao và thường sẽ phân phối nguyên bộ nên việc những bộ phận không cần thiết như bơm xăng, bình xăng, hay một số cảm biến, sẽ gây ra sự lãng phí. Vì các ưu nhược điểm như trên và kinh phí của nhóm nên nhóm quyết định thiết kế lại hệ thống nhiên liệu theo phục vụ đầy đủ nhu cầu của nhóm và cuộc thi.

70 Các bộ phận được thay đổi: cụm cung cấp nhiên liệu của hệ thống phun xăng, vô lăng mâm lửa, hệ thống các cảm biến và ECM của xe.

4.1.2. Sơ đồ và thành phần của hệ thống nhiên liệu xe sinh thái

 Khi công tắc điều khiển van điện từ đóng (Van điện tử ở chế độ ON).

 Khi vạn điện từ ở chế độ ON áp lực trên bơm màng tăng cao, đồng thời xăng sẽ được bơm màng đẩy xăng với áp suất cao vào kim phun.

Hình 4. 1: Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu

71  Đường đi của khí nén: Không khí với áp suất cao sẽ được bơm vào bình chứa từ bình chứa khí nén đó sẽ đi qua Bộ điều chỉnh áp suất để điều chỉnh áp suất ở một mức cố định. Sau đó khí nén với mức áp suất thích hợp đi qua Van điện từ và sẽ được đi tới Bơm màng. Không khí đó sẽ được đẩy vào buồng khí và gia tăng áp lực lên dòng nhiên liệu được ngăn cách bởi màng ngăn.

 Đường đi của nhiên liệu: Ở trạng thái này là kim phun sẽ được sẳn sàng phun. Mặc dù khí nén tạo ra cho dòng nhiên liệu áp lực nhưng nhờ van kiểm tra A mà

Cấu tạo, nhiệm vụ và quy trình của hệ thống phun xăng dùng bộ chế hòa

Hệ thống cung cấp nhiên liệu

Hệ thống phân phối khí