Bơm cao áp đơn là loại bơm không có trục cam bên trong, bơm hoạt động nhờ trục cam của động cơ, mỗi bơm cung cấp nhiên liệu cho một xy lanh của động cơ còn gọi là bơm PF. Bơm cao áp đơn dùng cho động cơ một xy lanh hoặc nhiều xy-lanh.
I. Nhiện vụ, yêu cầu và phân loại bơm cao áp:
1. Nhiệm vụ :
– Bơm nhiên liệu có áp suất cao đưa đến vòi phun.
– Cung cấp một lượng nhiên liệu phù hợp theo từng chế độ làm viêc của động cơ.
– Cung cấp nhiên liệu phải đúng thời điểm để động cơ phát huy hết công suất.
– Đảm bảo thời điểm bắt đầu và kết thúc phun dứt khoát.
2. Phân loại bơm cao áp đơn:
Bơm cao áp đơn dùng trong động cơ Diesel có hai loại điển hình:
– Bơm cao áp kiểu Bosch (loại nầy thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp bằng rãnh vát trên piston.
– Bơm cao áp kiểu DECKEL còn gọi là PMY (loại nầy dùng trên động cơ YANMAR, thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp van định lượng).
II. Đặc điểm cấu tạo, hoạt động bơm cao áp đơn kiểu Bosch:
1. Cấu tạo:
Thân bơm được đúc bằng gang hoặc hợp kim nhôm, phía trên có lỗ ren để bắt rắc co van triệt hồi, thân bơm có lỗ lắp đường ống dầu đến, vít xả không khí, Vít định vị xy lanh, bứu gắn thanh răng và cửa sổ cân bơm. Phía dưới hoặc bên hông bơm có bệ để bắt bơm vào động cơ.
Bên trong bơm có hai chi tiết chủ yếu là piston và xy lanh, piston luôn được kéo xuống phía dưới, nhờ lò xo, đầu trên lò xo có đế và đầu dưới có móng hãm. Vòng chặn chận giữ ống dẫn hướng các chi tiết khác trong bơm.
Khâu răng ăn khớp với thanh răng và tay piston kẹp rãnh khâu răng như vậy khi kéo thanh rang di chuyển làm xoay khâu răng, piston sẽ xoay theo để thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp.
Phần trên của xy-lanh có lắp van triệt hồi gồm các chi tiết: Bệ van, van và lò xo, rắc van triệt hồi siết cứng giữ van triệt hồi với xy-lanh.
Hình 2.1 Cấu tạo bơm cao áp đơn kiểu Bosch
1. Thân bơm; 2. Ống dầu vào bơm; 3. Vít xả gió; 4. Ống dầu cao áp; 5.Rắc co van triệt hồi ; 6. lò xo van triệt hồi; 7. Van triệt hồi; 8.Xy-lanh bơm cao áp; 9. Piston bơm
cao áp; 10. Vít định vị xy-lanh; 11. Khâu răng; 12. Đế lò xo; 13. Lò xo; 14.
Vòng chặn; 15. Con đội; 16. Móng hãm; 17.Cửa sổ đặt bơm; 18. Ống dẫn hướng;
19. Thanh răng.
a. Đặc điểm cấu tạo piston xy-lanh Bosch:
Hình 2.2 Các dạng xy-lanh
(a) Xy-lang có cửa nạp và cửa xả; (b) xy-lanh có một cửa nạp và xả chung
Hình 2.3 Các dạng vát của piston kiểu Bosch.
b. Cấu tạo van triệt hồi :
Van triệt hồi còn gọi là van cao áp gồm có van và đế van. Van có phần côn đóng kín với đế van có nhiệm vụ giữ trên đường ống cao áp một áp suất lớn nhằm tranh lọt gió khi ngưng hoạt động.
Phần trụ của van có tác dụng làm tăng áp suất khi van mở và giảm áp suất khi van đóng, giúp cho quá trình bắt đầu phun và kết thúc phun được dứt khoát.
(3) Đặc điểm cấu tạo trên bơm cao áp đơn:
Ví dụ: APFA70A…
A : Nơi sản xuất (Mỹ) American, B (Anh) Britain.
PF : Bơm cao áp đơn không có trục cam nằm trong thân bơm.
A : Cở bơm, A: Cở nhỏ; B: Cở trung bình; Z: cở lớn. Ngoài ra còn có các cở: C, X, D.
70 : Đường kính piston xy-lanh bơm cao áp, 70 là 7mm.
A…: Chỉ số đặc điểm riêng của nhà chế tạo.
2. Hoạt động của bơm cao áp:
a. Quá trình bơm nhiên liệu:
Nạp nhiên liệu:
Khi cam chưa đội, piston ở điểm chết dưới. Đỉnh piston mở cửa nạp và cửa thoát nhiên liệu nạp vào xy lanh bơm.
Phun nhiên liệu:
Cam đội piston đi lên, đến khi đỉnh piston đóng kín cửa nạp và cửa thoát.
Nhiên liệu bị nén, áp suất nhiên liệu trong xy lanh tăng (gọi là khởi phun). Piston tiếp tục đi lên, áp suất nhiên liệu tiếp tục tăng, mở van cao áp đi đến vòi phun, phun vào buồng đốt.
Hình 2.4 Cấu tạo van triệt hồi
Dứt phun:
Quá trình phun đến khi cạnh vát trên piston mở cửa thoát lúc này nhiên liệu trong xy lanh theo rãnh đứng quan rãnh vát, theo cửa thoát về khoan chứa. áp suất trong xy lanh giảm đột ngột, van cao áp đóng, vòi phun ngưng phun.
Hình 2.5 Quá trình bơm nhiên liệu b. Quá trình thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp:
Hình 2.6 Quá trình thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp
Muốn thay đổi lượng nhiên liệu chỉ cần kéo thanh rang làm xoay piston. Quá trình xoay piston làm cho thời điểm đóng cửa thoát sớm hay muộn, tức là thay đổi khoảng chạy có ích (h) của piston.
– Hình (a) thanh răng ở vị trí cung cấp tối đa, rãnh vát mở cửa thoát châm, hành trình có ich (h) lớn, lượng nhiên liệu lúc này là tối đa.
– Hình (b) kéo thanh răng piston xoay theo chiều (-), rãnh vát trên piston mở cửa thoát sớm hơn, như vậy hành trình có ích của piston giảm, lượng nhiên liệu cung cấp giảm. Động cơ làm việc ở tốc độ trung bình.
– Hình (c) Kéo thanh răng cho piston xoay hết theo chiều (-), rãnh đứng trên piston trùng với cửa thoát, nên piston không nén được nhiên liệu, hành trình có ích bằng không, lượng nhiên liệu cung cấp bằng không. Động cơ ngưng hoạt động..
III. Tháo lắp bơm cao áp đơn:
1. chuẩn bị:
– Khay chứa dụng cụ, khay chứa chi tiết, khay nhựa chứa dầu gas-oil sạch.
– Dùng dụng cụ tháo lắp: Vít dẹp; Cở lê; Kềm mỏ nhọn.
– Một dụng cụ tháo (cảo) đế van triệt hồi.
– Dầu gas-oil sạch.
2. Tháo bơm cao áp ra khỏi động cơ:
– Vệ sinh bên ngoài bơm cao áp.
– Khoá nhiên liệu đến bơm cao áp.
– Tháo đường dầu đến bơm cao áp.
– Nới lỏng rắc co nhiên liệu đến vòi phun.
– Tháo rắc co, lấy ống cao áp đến vòi phun. Chú ý: Bịt kín đầu ống cao áp.
– Nới lỏng rắc co van triệt hồi.
– Tháo bu-lông, lấy bơm cao áp ra khỏi động cơ.
– Dùnh giẻ bịt kín lỗ lắp bơm cao áp.
3. Tháo rời chi tiết bơm cao áp đơn:
– Đổ dầu bên trong bơm và vệ sinh bên ngoài bơm bơm.
– Tháo khoen chận, lấy đệm đẩy (con đội), lấy móng hãm, piston, lò xo, đế lò xo và khâu răng ra ngoài. Chú ý: Ngâm piston trong dầu sạch, tránh làm trầy xước.
– Lấy thanh răng. Chú ý: chiều lắp thanh thước.
– Tháo rắc co van triệt hồi, lấy lò xo, van triệt hồi ra và ngâm vào trong dầu – Dùng dụng chụ chuyên dùng tháo đế van triệt hồi ra khỏi bơm. Lắp van vào đế
van và ngâm vào trong dầu.
– Tháo vít định vị xy-lanh, lấy xy-lanh ra về phía trên, gá piston vào xy lanh và ngâm trong dầu sạch.
– Súc rửa bên trong thân bơm và vệ sinh toàn bộ chi tiết. Chú ý: Sắp xếp các chi tiết theo thứ tự, khay đựng chi tiết cho mỗi bơm riêng.
IV. Kiểm tra sửa chữa bơm cao áp đơn:
1. Những hư hỏng thường gặp:
Bơm cao áp đơn thường có những hư hỏng làm ảnh hưởng tới thời điểm cung cấp nhiên liệu và lượng cung cấp nhiên liệu. Một số hư hỏng chủ yếu của bơm cao áp đơn như sau :
– Piston và xy-lanh bơm cao áp: Bị rầy xước, mòn do dầu không sạch, bị cháy, rổ.
như vậy sẽ làm giảm lượng nhiên liệu cung cấp, áp suất bơm thấp.
– Các lò xo nứt , gãy, biến dạng do sử dụng lâu ngày hay tháo lắp không đúng kỹ thuật.
– Con đội bị mòn do sử dụng lâu ngày.
– Van triệt hồi không kín, trầy xước.
2. Kiểm tra sửa chữa chi tiết:
(1) Kiểm tra tổng quát:
– Dùng mắt kiểm tra nứt bể, ren thân bơm, nứt gãy, biến dạng các lò xo.
– Kiểm tra nứt gãy vòng hãm, các đêm bằng đồng.
– Vít định vị xy-lanh hư ren, gãy phải thay mới.
(2) Piston và xy-lanh bơm cao áp:
– Dùng kính lúp kiểm tra trầy xước của piston bơm, nhất là nơi vùng đối diện với cửa nạp (C), cửa thoát cạnh rãnh vát (D). Nếu trầy xước nhiều thay mới cặp piston và xy-lanh, trầy xước nhẹ xoáy lại. Ở xy-lanh xung quanh cửa thoát (A), Cửa nạp (A).
– Kiểm tra khe hở piston và xy-lanh như kiểm tra khe hở thân kim phun và đót kim phun, nếu khe hở lớn phải thay mới (Thay phải đồng bộ).
Hình 2.7 Vị trí mòn của của piston xy-lanh bơm cao áp
(3) Thanh răng và vòng răng: Kiển tra nứt, bể, mòn của khâu trăng và thanh răng. Nếu có phải thay mới.
(4) Cụm van triệt hồi:
– Dùng kính lúp kiểm tra sự trầy xước, tróc rổ bề mặt phần côn (A) và phần trụ (B). Nếu trầy xước nhiều phải thay mới, bề mặt côn trầy xước nhẹ ta dùng cao rà để ra lại. Để kiểm tra phần côn và phần trụ van triệt hồi người ta có thể dùng thiết bị chuyên dùng.
– Kiểm tra mặt phẳng lắp vơi xy-lanh (E) trầy xước rà lại.
– Kiểm tra đệm bằng nhựa ở đế van. Nếu biến dạng ít dùng giấy nhám mịn rà lại, bị bể, mòn nhiều thay mới.
V. Lắp bơm cao áp:
– Việc lắp ráp bơm cao áp đơn được thực hiện ngược lại với khi tháo. Chú ý:
– Các chi tiết bơm phải được vệ sinh sạch và rửa dầu gas-oil sạch trước khi lắp.
– Rãnh định vị trên xy lanh trùng với lỗ bắt vít định vị.
– Lắp đế van triêt hồi đệm làm kín phải tốt và siết đúng lực.
– Lắp thanh răng phải đúng chiều lắp.
– Lắp khâu răng phải đúng dấu ăn khớp với thanh răng.
Hình 2.8 Dấu lắp ghép thanh răng với khâu răng và khâu răng với tay piston – Lắp piston phải đúng dấu: dấu trên đuôi piston (2) trùng với dấu trên khâu răng
(3). Nếu không có dấu thì lắp rãnh xiên trên piston hướng về lỗ bắt vít định vị.
– Sau khi lắp thanh răng phải dịch chuyển nhẹ nhàng.
– Khi lắp lên động cơ phải kiểm tra, điều chỉnh thời điểm phun.