Mục tiêu của bài:
Học xong bài này người học có khả năng:
- Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại bộ điều tốc.
- Giải thích được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bộ điều tốc
- Tháo lắp, nhận dạng và kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa được bộ điều tốc đúng yêu cầu kỹ thuật.
Nội dung của bài: Thời gian: 18 h (LT: 6h; TH: 12h) I. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại bộ điều tốc
1. Khái niệm:
Khi ôtô máy kéo làm việc tải trọng trên động cơ luôn thay đổi. Nếu thanh răng của bơm cao áp hoặc bướm tiết lưu giữ nguyên một chỗ thì khi tăng tải trọng, số vòng quay của động cơ sẽ giảm xuống, còn khi tải trọng giảm thì số vòng quay tăng lên.
Điều đó dẫn đến trước tiên làm thay đổi tốc độ tiến của ôtô máy kéo, thứ hai là động cơ buộc phải làm việc ở những chế độ không có lợi.
Để giữ cho số vòng quay trục khuỷu động cơ không thay đổi khi chế độ tải trọng khác nhau thì đồng thời với sự tăng tải cần phải tăng lượng nhiên liệu cấp vào xilanh, còn khi giảm tải thì giảm lượng nhiên liệu cấp vào xilanh.
Khi luôn luôn có sự thay đổi tải trọng thì không thể dùng tay mà điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp vào xilanh. Công việc ấy được thực hiện tự động nhờ một thiết bị đặc biệt trên bơm cao áp gọi là bộ điều tốc.
2. Nhiệm vụ:
Bất kỳ bộ điều tốc loại nào cũng có nhiệm vụ sau:
Điều hoà tốc độ động cơ dù có tải hay không tải (giữ vững một tốc độ hay trong phạm vi cho phép tuỳ theo loại) có nghĩa là lúc có tải hay không tải đều phải giữ một tốc độ động cơ trong lúc cần ga đứng yên.
Đáp ứng được mọi vận tốc theo yêu cầu của động cơ.
Phải giới hạn được mức tải để tránh gây hư hỏng máy.
Phải tự động cúp dầu để tắc máy khi số vòng quay vượt quá mức ấn định.
2. Phân loại:
Khi phân loại các bộ điều tốc người ta căn cứ vào những đặc điểm sau:
a. Theo tính chất truyền tác dụng: Có hai loại:
Bộ điều tốc tác dụng trực tiếp.
Bộ điều tốc tác dụng gián tiếp.
b.Theo vùng bao chế độ tốc độ: Có 3loại:
Loại một chế độ.
Loại hai chế độ.
Loại nhiều chế độ.
c. Theo công dụng của bộ điều tốc: Có hai loại:
Loại di chuyển: Đặt trên động cơ của các máy di chuyển.
Loại tĩnh tại: Đặt trên động cơ tỉnh tại, bảo đảm điều chỉnh tốc độ với độ chính xác cao trong các máy phát điện Diesel.
d. Theo nguyên tắc tác dụng của phần tử nhạy cảm: Có 4 loại:
Loại cơ khí với phần tử nhạy cảm ly tâm.
Loại áp thấp.
Loại thuỷ lực.
Loại cơ thuỷ lực.
II. Cấu tạo bộ điều tốc 1. cấu tạo
Hình 8.1 Cấu tao bộ điều tốc a. Bộ điều tốc một chế độ:
Sơ đồ và chế độ làm việc của bộ điều tốc.
Hình 8.2: sơ đồ bộ điều tốc ly tâm một chế độ (a) các chế độ làm việc của động cơ (b)
Nguyên lý : Lò xo 2 của bộ điều tốc có lực ép ban đầu không đổi do đó quả văng 1 của bộ điều tốc dưới tác dụng của lực ly tâm nên có thể vận động khi chế độ làm việc của động cơ đạt tới một giá trị nhất định. Nếu cắt phụ tải bên ngoài, động cơ có khuynh hướng làm tăng số vòng quay lúc ấy dưới tác dụng của lực ly tâm, các quả văng của bộ điều tốc sẽ văng ra ngoài làm di chuyển khớp trượt 3 và thanh răng bơm cao áp 4 qua đó làm cho lượng nhiên kiệu cung cấp cho mỗi chu trình được giảm tới một giá trị cần thiết. Nếu tăng tải bên ngoài số vòng quay của động cơ sẽ giảm và tất cả đều biến động ngược lại so với trường hợp trên.
b. Bộ điều tốc hai nhị chế :
Sơ đồ bộ điều tốc hai chế độ dùng hai lò xo:
- Bộ điều tốc hai chế độ đảm bảo cho động cơ làm việc ở số vòng quay nhỏ nhất nmin của chế độ không tải và tránh không cho động cơ chạy vượt quá số vòng quay ấn định nmax.
- Có thể tiến hành điều chỉnh ở 2 chế độ tốc độ bằng bộ điều tốc. Bằng cách dùng hai lò xo có lực ép ban đầu khác nhau hoặc dùng hai quả văng có khối lượng khác nhau cùng tác dụng lên cùng một lò xo hoặc phối hợp cả hai loại .
Hình 8.3: Sơ đồ bộ điều tốc hai chế độ dùng hai lò xo.
Nguyên lý:
- Lò xo 1 và 3 có lực ép ban đầu khác nhau. Lò xo 1 tựa lên quả văng của bộ điều tốc đẩy quả văng đi vào, lò xo 3 tựa lên vòng đệm 4.
- Lò xo ngoài đảm bảo cho động cơ ổn định ở nmin, lò xo trong đảm bảo cho động cơ
hạn chế nmax. Nếu tăng n từ n1 -- > n2 quả văng ép lò xo 1 tiếp tục tăng tốc độ lớn hơn n2 quả văng sẽ dừng lại và tựa lên vòng đệm 4 cho tới khi lực ly tâm của quả văng lớn hơn lực ép ban đầu của lò xo trong (lúc ấy n>n3). Từ đó trở đi quả văng tiếp tục ép lò xo và chuyển dịch ra ngoài làm giảm lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ. Vị trí tay ga 9 và thanh kéo 8 xác định lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ trong phạm vi tốc độ từ n2--> n3 chế độ tốc độ trong phạm vi này được xác định tự động qua điều khiển cân bằng và công suất của động cơ và công suất cản.
Bộ điều tốc có hai cặp quả văng:
1. quả văng lớn;
2. quả văng nhỏ;
3. lò xo;
4. tay gạt;
5. bơm cao áp;
6. chốt tựa
Hình 8.4: Bộ điều tốc có hai cặp quả văng
Trong phạm vi tốc từ n1 đến n2 quả văng 1 ép lò xo, khi n=n2 quả văng lớn trì lên chốt tựa 6 và không chuyển động được nữa, sau đó quả văng 1 chỉ có thể ép lò xo 3 khi tốc độ động cơ vượt quá số vóng quay thiết kế.
c. Bộ điều tốc nhiều chế độ
- Bảo đảm cho động cơ làm việc ở bất kỳ chế độ nào(từ n min đến nmax).
- Tất cả các bộ điều tốc nhiều chế độ điều được chia ra làm hai loại:
-Thay đổi lực ép ban đầu của lò xo(tác động trực tiếp lên lò xo).
-Không thay đổi lực ép ban đầu của lò xo(tác dụng gián tiếp lên lò xo).
Tác dụng trực tiếp lên lò xo
Hình 8.5: Sơ đồ bộ điều tốc tác dung trưc tiếp lên lò xa 1. Tay gạt; 2. Bơm cao áp; 4. Quả văng; 5.Đế lò xo; 6. Lòxo
Nguyên lý:
- Nếu tác dụng lên bàn đạp 1 sẽ thay đổi lực ép ban đầu của lò xo, mỗi lực ép ban đầu của lò xo sẽ ứng với số vòng quay của động cơ, lúc đó lực ly tâm của các quả văng 4 có thể khắc phục được lực ép của lò xo và làm cho quả văng văng ra ngoài.
- Tác động của quả văng thông qua khớp trượt 5 và tay đòn 3 truyền đến thanh răng bơm cao áp làm cho lượng cung cấp nhiên liệu cho động cơ được giảm tới mức bảo đảm mômen của động cơ bằng mômen cản. Vì vậy bộ điều tốc luôn có khả năng tự động điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp ứng với sự thay đổi phụ tải của động cơ.
Tác dụng gián tiếp lên lò xo:
Sơ đồ:
Hình 8.6: sơ đồ bộ điều tốc tác dụng gián tiếp
Nguyên lý:
Nếu tác động lên bàn đạp 1 thì thông qua hệ thống tay đòn 3 và 7 sẽ làm dịch chuyển thanh răng bơm cao áp 2 sẽ làm tăng nhiên liệu muốn trở về lượng nhiên liệu cũ để đảm bảo cân bằng giữa mômen của động cơ và mômen cản. Các quả văng 4 làm cho khớp trượt 5 dịch chuỵển một đoạn lớn hơn( ép lò xo nhiều hơn). Điều đó chỉ thực hiện được khi tăng số vòng quay, mỗi chế độ tốc độ của động cơ ứng với một vị trí của bàn đạp 1. Khi không thay đổi vị trí của bàn đạp bộ điều tốc sẽ làm nhiệm vụ giữ chế độ tốc độ không đổi của động cơ.
III. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra bảo dưỡng, sửa chữa bộ điều tốc
Hư hỏng
Thanh gạt điều tốc bị mòn
Chốt dài bộ điều tốc bị mòn
Ống trượt bị mòn
Mòn các chốt qủa văng
Nguyên nhân
Tất cả những sai hỏng trên là do bộ điều tốc hoạt động lâu ngày động lâu ngày
Tác hại
Những sai hỏng của bộ điều tốc trên kết hợp lại với nhau làm sai lệch thời điểm tác động của bộ điều tốc vào thanh răng do đó tốc độ của động cơ không được điều tiết hợp lý.
IV. Bảo dưỡng và sửa chữa bộ điều tốc
- Trước khi tháo chú ý quan sát kết cấu lắp ghép bên ngoài, mỗi loại bơm có kết cấu lắp ghép khác nhau.
- Do đó trước khi tháo rời các chi tiết cần tham khảo sổ tay hướng dẫn sửa chữa cụ thể của từng loại bơm đó.
1. Tháo lắp bộ điều tốc
a. Quy trình tháo bộ điều tốc bơm IFA
TT Nội dung công việc Hình vẽ Dụng cụ YCKT
1 Tháo lắp đậy phía trên bộ điều tốc
Tua vít Tránh làm rách đệm
làm kín
2 Tháo chốt bẩy tách thanh thanh rằng khỏi bộ điều tốc
Dùng tua vít bẩy nhẹ nhàng
3 Tháo vít bắt nắpsau bộ điều tốc
Tua vít Đúng nguyên tắc
tháo
4 Lấp nắp sau ra
Lựa nhẹ cho thanh gạt ra
5 - Tháo chốt chẻ
- Tháo đai ốc đầu trục - Lấy cụm cần gạt ra
Kìm nhọn Chú ý vị trí lắp các chi
tiết
6 Tháo chốt chẻ hãm Kìm nhọn
7 - Tháo chốt hãm (dùng tông nhỏ đẩy ra trước) - Rút trục ra
Kìm, cây tông nhỏ
Chú ý vị trí lắp các chi
tiết
8 - Tháo trụ đẩy Chú ý vị trí
lắp các chi tiết
9 - Tháo đai ốc phía trong
- Nhấc cụm quả văng ra
Dụng cụ chuyên
dùng
11 - Tháo vỏ bộ điều tốc (tháo 4 vít)
Tua vít Tránh làm rách đệm
làm kín
12 - Tháo bu lông chốt chống xoay, móng hãm trục cần ga
Clê vòng
13 - Tháo cụm lò xo quả văng
+ Dùng dụng cụ chuyên dùng tháo cụm lò xo quả văng + Dùng tông nhỏ tháo chốt khớp quả văng và giá quả văng + Tháo chốt giữa giá đỡ quả văng và ống trượt
- Chú ý khi không cần thiết thì không nên tháo cụm quả văng mà điều chỉnh lực căng lò xo quả văng
b. Quy trình lắp bộ điều tốc bơm IFA
Sau khi kiển tra, sửa chữa, tìm hiểu kết cấu tiến hành lắp theo quy trình sau:
TT Nội dung công việc Hình vẽ Dụng cụ YCKT
1 - Lắp cụm quả văng + Lắp giá quả văng
+ Lắp quả văng vào giá quả văng
+ Dùng dụng cụ chuyên dùng lắp cụm lò xo quả văng 2 - Lắp móng hãm,
trục cần ga và chốt chống xoay
Tua vít, clê Siết đúng lực
3 - Lắp vỏ bộ điều tốc Tua vít Siết đều, đúng lực
4 - Lắp cụm quả văng, ống trượt
- Lắp đai ốc phía trong
Dụng cụ chuyên dùng
Chú ý siết đai ốc phía trong đúng
lực
5 - Lựa lắp trụ đẩy vào
Lựa nhẹ, bôi trơn để
lắp dễ
6 - Lắp trục - Lắp chốt hãm
Kìm Lắp đúng
vị trí
7 - Lắp chốt chẻ hãm Kìm Chốt chẻ
mới
8 - Lắp cụm cần ghạt - Đai ốc đầu trục 2, chốt chẻ
Kìm, clê Dúng vị trí và chốt chẻ mới
9 - Lắp nắp bên, lựa cho thanh gạt vào vị trí dẫn hướng
Đúng khớp, đệm
làm kín phải tốt
10 - Lắp vít bắt nắp sau Tua vít Siết đều,
đúng lực
11 - Lắp thanh rằng phía trên
12 - Lắp nắp đậy phía trên
Tua vít
2. Qui trình tháo - lắp bộ điều tốc: áp dụng tháo bộ điều tốc nhị chế trên bơm PE (MOtOPAL).
a. Qui trình tháo
TT Bước công việc Dụng cụ Yêu cầu
1 Bơm cao áp đã được tháo rời khỏi động cơ 2 Vệ sinh bơm cao áp
3 Tháo nắp bộ điều tốc Vít dẹt
4 Tháo khớp dẫn động tay ga và thanh thước nhiên liệu
5 Tháo nắp sau bộ điều tốc Vít dẹt Chú ý: khớp truyền động tay ga bộ điều tốc
6 Tháo vòng hãm bộ điều tốc Kềm
7 Lấy bộ điều tốc ra
8 Tháo vòng hãm và chốt khoá khớp điều khiển của bộ điều tốc, lấy khớp điều khiển, con trượt ra
Kềm, cây lói, vít
Giữ lại các đệm điều chỉnh
9 Tháo vít điều chỉnh lò xo, quả văng, lấy lò xo, đế lò xo, đệm điều chỉnh ra
Vít, kềm Giữ lại các đệm điều chỉnh
10 Tháo vòng hãm chốt khoá, lấy quả văng ra
11 Tháo quả văng ra khỏi tay đòn điều khiển Khi cần thiết
12 Tháo tay ga ra khỏi bộ điều tốc Khi cần thiết
b. Qui trình lắp:
Được thực hiện ngược lại khi tháo như cần chú ý:
Các khớp quay phải nhẹ nhàng.
Các đệm điều chỉnh phải đủ như ban đầu.
Khảo nghiệm lại bộ điều tốc trên bàn thử Bộ điều tốc và vị trí điều chỉnh được chỉ rỏ trên hình
3. Kiểm tra, sửa chữa a. Kiểm tra
Kiểm tra độ mòn hỏng tổng thể cả bộ điều tốc thông qua kiểm tra sự tác động của bộ điều tốc tới tốc độ động cơ.
Kiểm tra lực căng của lò xo quả văng bằng dụng cụ chuyên dùng b. Sửa chữa
Điều chỉnh sự tác động của bộ điều tốc thông qua kiển tra tốc độ động cơ ở từng chế độ khác nhau sau đó dùng dụng cụ chuyên dùng điều chỉnh lực căng lò xo quả văng.
Khi kiểm tra, các giá trị vượt quá giá trị cho phép trong sổ tay hướng dẫn sửa chữa thì tiến hành thay thế.
4. Kiểm tra, điều chỉnh
a. Kiểm tra điều chỉnh tốc độ hạn chế của bộ điều tốc.
Hình 8.7. Bộ điều tốc
1:trục bơm cao áp, 2: khớp nối; 3: trục bộ điều tốc;4:đế quả văng; 5:quả văng (có khối lượng lớn); 6: cần móc lòxo;7:thanh răng; 8:thanh kéo; 9: bulông hạn chế tốc độ quay cực đại;10:cần điều khiện điều tốc;11: bulông hạn chế tốc độ quay không tải;12:tay đòn của vít cát nhiên liệu; 13:tam thép; 14:lò xo; 15 vít điều chỉnh;16: lò xo
đệm;17:bu lông điều chỉnh lượng nhiên liệu ở chế độ trung bình và chế độ khỏi động;20: móc tì đinh cử; 21: chốt tựa; 22: vít điều chỉnh lượng cung cấp nhiên liệu
chung (hiệu chỉnh công suất);23: tay quay.
b. Kiểm tra, điều chỉnh tốc độ hạn chế lớn nhất
Khi tăng tốc độ trục quay của bo7mcao áp giá trị định mức(tốc độ quay đạt được công suất cực đại) thì lượng nhiên liệu phn ra ở ống(7) không tăng lên mà bất dầu giảm đi trong khi vẫn tiếp tục kéo cần dẫn động về phía tăng nhiên liệu.Đối chiếu tốc độ này ( nhìn trên đồng hồ tốc độ trục bơm) với tốc độ ban đầu hạn chế thanh răng của bộ điều tốc (tiêu chuẩn tùy theo từng loại động cơ). Tiếp tục tăng tốc độ quay tới khi nhiên liệu ngừng phun hoàn toàn ra ống (7), đối chiếu tốc độ này với tốc độ giớ hạn cất nhiên liệu của bộ điều tốc lắp trên bơm cao áp tương ứng (tốc độ ban đầu hạn chế thanh răng đến tốc độ cất nhiên liệu). nếu các số liệu này không đúng với tiêu chuẩn ta tiến hành điều chỉnh lại
Nơi bu lông(9) tăng tốc độ quay của bơm cao áp. Đồng thời kao1 cần điều khiển về phía tăng nhiên liệu (về phía bu long 9). Ta điều chỉnh nhờ vít 15 văn vào giảm tốc độ quay từ cất nhiên liệu sớm ( cất sớm hơn) và ngược lại.
c. Kiểm tra, điều chỉnh tốc độ hạn chế nhỏ nhất.
Sau khi điều chỉnh xong tốc độ lớn nhất ta tiến hành kiểm tra và điều chỉnh sự làm việc của bơm cao áp ở chế độ vòng quay nhỏ nhát không tải.
Tốc độ quay không tải nhỏ nhất của bơm cao áp bằng khoảng 20% tốc độ quay định mức của bơm cao áp đó, thường bằng khoảng (200-300) vòng/phút.
Điều chỉnh: ta điều chỉnh bu lông (11) để đạt được tốc độ khoảng 20% của tốc độ cất nhiên liệu của bơm. Việc điều chỉnh sau khi đã lắp bơm cao áp lên động cơ và hoạt động cùng với động cơ vì số vòng quay nhỏ nhất của động cơ phu thuộc vào tình trạng kỹ thuật của tất cả các hệ thống trong động cơ nhat61la2 các loại lực cản các bộ phận khác đến động cơ, chon en tốc độ của bơm khi điều chỉnh lại lúc này mới chính xác.
Điều chỉnh nhờ vít điều chỉnh để thay đổi sức căng lò xo dệm (16).