Nhiệm vụ và yêu cầu

Một phần của tài liệu Phân tích đặc điểm cấu tạo, sửa chữa động cơ HINO D8A và đề xuất giải pháp thủy hóa động cơ này (Trang 75)

IV. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU

A. Nhiệm vụ và yêu cầu

- Nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu là đưa dầu đốt vào buồng cháy theo yêu cầu sau: + Cung cấp vào buồng đốt những khối lượng dầu xác định, phù hợp với chế độ làm việc đã định của động cơ và cĩ thể điều chỉnh được.

+ Thời điểm và thời gian cung cấp phải chính xác

+ Dầu đưa vào phải ở dạng các hạt nhỏ, đồng đều (kích thước hạt: 3 ÷ 5mm) và phân bố đều trong khơng gian buồng đốt. Tạo điều kiện cho dầu bay hơi dễ dàng, nhanh chĩng và hồ trộn đều với khơng khí nén, thành hỗn hợp dễ tự bốc cháy nhất.

+ Số lượng dầu cung cấp theo thời gian cung cấp, luật cung cấp phải tạo ra sự cấp nhiệt tốt nhất cho chu trình làm việc của máy. Nghĩa là: Khơng quá nhiều ở giai đoạn trước điểm chết trên để mức độ tăng áp trong giai đoạn cháy đẳng tích khơng quá cao, máy làm việc khơng bị cứng. Cũng khơng để quá nhiều ở giai đoạn sau điểm chết trên, để máy khơng bị giảm hiệu suất nhiều và khơng bị quá nĩng do cháy rớt, cháy khơng hết nhiên liệu. B. Giới thiệu chung hệ thống nhiên liệu.

* Hệ thống nhiên liệu.

Các bộ phận của hệ thống nhiên liệu bao gồm cụm bơm cao áp (bộ dẫn động bơm cao áp, bộ điều tốc, bộ điều chỉnh gĩc phun sớm nhiên liệu, bơm thấp áp và khớp nối), bộ lọc nhiên liệu, ống dẫn nhiên liệu cao áp, vịi phun và ống dẫn dầu hồi.

Bơm cao áp được nối với máy nén khí bằng một khớp nối và được dẫn động quay với tốc độ bằng một nửa tốc độ của máy nén khí.(ở động cơ ơtơ thường được trích lực ra từ trục khuỷu để lai 1 máy nén khí phục vụ cho hệ thống nâng hạ, thắng...)

Nguyên lý hoạt động của hệ thống:

- Dầu từ thùng chứa nhiên liệu được bơm thấp áp hút qua bộ tách nước, rồi tiếp tục đẩy qua bầu lọc nhiên liệu (Tại đây nhiên liệu được lọc sạch các cặn, tạp chất…) đi đến bơm cao áp. Tại bơm cao áp nhiên liệu được tăng áp đến áp suất cần thiết cung cấp cho vịi phun, phun vào buồng đốt động cơ theo những thời điểm với lượng dầu đã được quy định trước. - Dầu hồi từ vịi phun và bơm cao áp được tập trung vào một đường ống rồi đưa về thùng chứa nhiên liệu.

* Cụm bơm cao áp:

H.2-45: Cụm bơm cao áp. 1. Bộ dẫn động bơm cao áp.

Bơm cao áp là bơm cụm kiểu Bosch trục thẳng loại PE – P .

Các chi tiết gồm piston bơm cao áp, van cung cấp, lị xo van cung cấp được lắp cố định trên thân van. Cụm piston xylanh bơm cao áp được lắp trong thân của bơm cao áp. Nhờ cĩ hệ thống bơi trơn cưỡng bức dầu bơi trơn động cơ, các chi tiết được bơi trơn như: Con đội, khoang bơm cao áp, trục cam, các chi tiết của bộ điều tốc. Đồng thời trên thân của xylanh bơm cao áp người ta chế tạo các rãnh xiên để dẫn dầu, chống sự mài mịn vỏ bơm. Bơm cao áp được dẫn động bởi trục máy nén khí, được truyền động từ trục khuỷu với tốc độ bằng ½ tốc độ trục khuỷu.

BỘ DẪN ĐỘNG BƠM CAO ÁP - Piston và xylanh bơm cao áp:

+ Piston cĩ một rãnh khía xiên(đường dẫn) và rãnh khía thẳng đứng. Thân xylanh bơm cao áp cĩ một cửa hút và cửa xả nhiên liệu.

+ Nhiên liệu được đưa vào trong bơm cao áp cĩ áp suất cao do chuyển động quay của trục cam và chuyển động tịnh tiến của piston bơm cao áp như sau:

Khi piston mở cửa hút/xả trong xylanh của bơm cao áp ở hành trình đi xuống từ điểm chết trên, nhiên liệu được cấp vào xylanh bởi áp suất chân khơng sinh ra trong hành trình đi xuống của piston và áp lực dầu do bơm thấp áp đưa vào. Trong hành trình đi lên, piston bắt đầu nén nhiên liệu khi piston đĩng cửa hút, xả trên xylanh. Trong hành trình đi lên của piston, áp suất nhiên liệu tăng lên, khi áp suất nhiên liệu thắng sức căng của lị xo van triệt hồi, đẩy và mở van để cấp nhiên liệu cĩ áp suất cao vào ống nhiên liệu cao áp đến vịi phun. Khi rãnh khía gặp cửa hút, xả trong hành trình đi lên của piston, nhiên liệu được xả qua cửa hút/xả nhờ rãnh khía thẳng đứng trên thân piston, nhờ đĩ định lượng được nhiên liệu đưa vào bơm do thanh khía nhiên liệu điều khiển.

+ Hành trình của piston trong quá trình nén nhiên liệu áp suất cao(từ điểm mà piston đĩng kín cửa hút /xả cho đến thời điểm xả nhiên liệu) được gọi là hành trình hữu ích. - Van triệt hồi:

H.2-47: Van triệt hồi

+ Nhiên liệu được nén với áp suất cao do bơm cao áp tạo ra, áp suất nhiên liệu thắng lực căng của lị xo, đẩy và mở van triệt hồi và đi vào đường ống cao áp. Khi kết thúc quá trình cấp nhiên liệu, van triệt hồi được đĩng kín do lực ép của lị xo phản hồi và cửa nhiên liệu đĩng lại để tránh hiện tượng nhiên liệu hồi về. Cữ chặn của van triệt hồi được lắp ở phía trên của lị xo van triệt hồi, được thiết kế để giới hạn độ nâng của van, nĩ cho phép van triệt hồi cung cấp đến vịi phun một lượng nhiên liệu khơng đổi khi động cơ quay ở tốc độ cao.

- Van tràn: Van tràn được lắp ở thân bơm cao áp, để lưu thơng nhiên liệu trong bơm và giữ cho nhiệt độ của nhiên liệu và nhiệt độ ở gần vị trí piston khơng đổi. Khi áp suất nhiên liệu trong bơm cao áp vượt quá mức quy định, viên bi thép của van tràn được đẩy lên để nhiên liệu hồi về bình chứa.

2. Bộ điều tốc kiểu RFD.

- Là bộ điều tốc cơ khí 2 chế độ và nĩ chỉ điều chỉnh được tốc độ cực đại và cực tiểu. - Nĩ cũng cĩ thể được sử dụng như một cơ cấu điều chỉnh tốc độ tồn phần khi cần điều khiên tốc độ với cần điều khiển tải đặt ở vị trí “FULL”.(tốc độ thiết kế cĩ thể được đặt bằng cách dịch chuyển cần điều khiển tốc độ làm thay đổi sức căng của lị xo bộ điều tốc.)

- Cần điều khiển dừng động cơ được lắp trên bộ điều tốc.

- Cơ cầu điều chỉnh khĩi được lắp trên bộ điều tốc, nĩ làm giảm lượng phun nhiên liệu lúc khởi động, để khởi động tốt hơn và giảm lượng nhiên liệu cháy khơng hết.

- Khi động cơ dừng, các quả văng của bộ điều tốc ở vị trí đĩng, bị ép bởi lị xo của bộ điều tốc, lị xo khơng tải, và lị xo khởi động.

H.2-48: Bộ điều tốc kiểu RFD

- Nếu trong điều kiện này, cần điều khiển tải được di chuyển tới vị trí FULL. Thanh trượt di chuyển tới cần cân bằng, nĩ chịu lực kéo của lị xo khởi động, cho phép điều chỉnh thanh răng điều khiển tiến về phía trước tới vị trí gia tăng nhiên liệu vượt qua vị trí FULL.

- Nếu cần điều khiển tải được đặt ở vị trí khơng tải sau khi động cơ đã khởi động, thì cần cân bằng sẽ làm dịch chuyển thanh răng điều khiển lùi lại tới một vị trí mà lưu lượng nhiên liệu phun phù hợp với tốc độ chạy khơng tải đặt trước, với điểm B là điểm tựa. Khi tốc độ động cơ tăng lên, các quả văng của bộ điều tốc chuyển động văng ra ngồi bởi lực ly tâm và làm dịch chuyển tay gạt về điểm A cho đến khi tay gạt nén lị xo khơng tải. Khi đĩ điểm B cũng di chuyển nhẹ về phía cần đẩy, đẩy thanh răng điều khiển về phía sau làm giảm lượng phun nhiên liệu.

- Khi tốc độ quay của động cơ giảm, lực ly tâm tác dụng lên các quả văng cũng giảm đi, các quả văng di chuyển thu vào phía trong, làm điểm A di chuyển trở lại vỏ bơm. Điều này làm cho tay gạt được tự do và bị đẩy trở lại phía sau vỏ bơm bởi lực lị xo khơng tải. Đồng thời điểm tựa B cũng di chuyển từ từ về phía vỏ bơm, đẩy thanh răng điều khiển về phía trước làm tăng lượng nhiên liệu cấp vào. Như vậy cơ cấu điều chỉnh làm ổn định tốc độ khơng tải bằng cách thay đổi lượng phun nhiên liêu.

3. Bộ điều chỉnh gĩc phun sớm loại tự động kiểu SPG.

H.2-49: Bộ điều chỉnh loại tự động kiểu SPG

- Thân bộ điều chỉnh(cơ cấu quả văng) quay cùng với động cơ nhờ cơ cấu khớp nối. Hộp giữ bộ điều chỉnh được nối trực tiếp với trục cam của bơm cao áp. Thân bộ điều chỉnh cĩ hai chốt ép được lắp ở hai bên quả văng ở hai vị trí đối xứng nhau. Cam lệch tâm(nhỏ) được lắp xuyên qua chốt, cam lệch tâm (lớn) được lồng vào cam lệch tâm nhỏ.

- Thân hộp điều chỉnh được bố trí hai lỗ ở phía phải.

- Khi thân hộp điều chỉnh quay giá giữ quả văng đồng thời quay theo, để dẫn động bơm cao áp.

- Hai quả văng kẹp vào thân giá giữ, lị xo bộ điều chỉnh được lắp giống nhau, sao cho lực căng phân bố đều cả hai bên. Chốt dẫn hướng được lắp vào trong lỗ nhỏ theo cam lệch tâm (lớn). Chốt ở thân bộ điều chỉnh được lắp vào cam lệch tâm (nhỏ). Khi động cơ dừng, hoặc chạy ở tốc độ vịng quay thấp, lực ly tâm của hai quả văng khơng thắng được sức căng của lị xo ép hai quả văng bị ép lại.

- Khi động cơ bắt đầu khởi động, tốc độ vịng quay thấp, hai quả văng được đẩy ra do lực ly tâm nhưng chưa thắng được sức căng của lị xo nên khơng điều chỉnh được.

- Nếu tốc độ của động cơ tăng hơn nữa, quả văng sẽ được đẩy ra do lực ly tâm tăng lên, sự dịch chuyển này dẫn đến cam lệch tâm (nhỏ) dịch chuyển với chốt của hộp điều chỉnh,(điểm C) như một điểm tựa. Dẫn đến tâm của cam lệch tâm (lớn) (điểm B) dịch chuyển theo hướng xoay với tâm (điểm A) của giá giữ bộ điều chỉnh. Cam lệch tâm(lớn) được đẩy ra trong giá giữ, sự dịch chuyển làm chuyển động giá giữ bộ điều chỉnh, tăng gĩc phun sớm.

4. Bơm cấp nhiên liệu(bơm thấp áp.)

- Bơm thấp áp cung cấp nhiên liệu cho bơm cao áp. Nhiên liệu được lọc sạch các hạt bụi lớn và được cấp cho bơm cao áp bằng bơm kiểu piston nĩ được dẫn động nhờ trục cam bơm cao

áp. Bơm sơ cấp vận hành bằng tay để cấp nhiên liệu cho bơm cao áp khi động cơ dừng. - Khi con đội B và piston C được đẩy lên bởi trục cam A, van 1 chiều (D) bên ngồi mở nhiên liệu ở khoang hút được dẫn tới khoang nén.

- Khi con đội đi xuống do cam xoay về vị trí thấp, piston C bị đẩy lùi về bởi lị xo E nén nhiên liệu vào bơm cao áp. Trong trường hợp này, sinh ra 1 áp suất chân khơng trong khoang hút, van hút mở cho phép nhiên liệu chảy vào trong. Khi áp suất nhiên liệu trong bầu lọc hoặc trong bơm cao áp vượt quá mức quy định, làm cho lị xo khơng thể đẩy piston C trở về vị trí ban đầu và ngừng việc cấp nhiên liệu.

5. Khớp nối:

H.2-51: Khớp nối bơm cao áp

- Khớp nối truyền lực dẫn động từ trục máy nén khí tới bộ điều chỉnh tự động, là khớp nối kiểu ly hợp gồm nhiều tấm ma sát mỏng xếp chồng lên nhau.

- Khớp nối kiểu ly hợp nhằm bảo vệ bơm cao áp chống lại lực dẫn động lớn hơn mức yêu cầu.

* Vịi phun.

H.2-52: Vịi phun. - Vịi phun là loại cĩ hai lị xo.

- Nhiên liệu cĩ áp suất cao được cấp từ bơm cao áp tới thân vịi phun và nén lị xo số 1 đẩy kim phun lên. Khi áp suất nhiên liệu tiếp tục tăng lên, lị xo số 2 bị nén lại và kim phun tiếp tục bị đẩy lên làm tăng thêm lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt.

- Khi kim phun được nâng lên mở các lỗ phun ở đầu vịi phun và nhiên liệu được phun vào buồng đốt.

- Một phần nhiên liệu thừa bơi trơn kim phun và các chi tiết khác sau đĩ theo đường dầu hồi về thùng.

- Áp suất phun của vịi phun được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh sức căng của lị xo vịi phun cĩ nghĩa là thay đổi các vịng đệm điều chỉnh cĩ chiều day phù hợp, hoặc điều chỉnh bằng vặn ê cu điều chỉnh ở trên vịi phun.

* Bầu lọc nhiên liệu.

- Bầu lọc nhiên liệu tách nước khỏi nhiên liệu từ bơm cấp tới bơm cao áp. Nĩ cũng lọc các phần tử bụi bẩn nhờ lõi lọc bằng giấy.

* Bộ tách nước.

- Bộ tách nước kiểu lắng đọng. Nước lẫn trong dầu được tách khỏi dầu bằng cách dựa vào sự khác nhau về tỷ trọng giữa nước và dầu, nước cĩ tỷ trọng nặng hơn dầu nên được lắng đọng xuống cốc lọc…

- Nhiên liệu sau khi chảy vào đường hút bị ép do dịng nhiên liệu ở ngồi gia tăng lưu lượng và gia tốc.

- Nước đã được tách khỏi nhiên liệu được dẫn tới bơm thấp áp. - Bộ tách nước khơng chỉ lọc nước mà cịn lọc cả bùn cặn.

- Cĩ một cái phao màu đỏ báo mức nước trong bầu lọc để định kì xả ra. C. Thơng số kỹ thuật.

1. Cụm bơm cao áp. * Bơm cao áp.

- Loại PE - P, kiểu BOSCH trục thẳng.

- Chiều quay(nhìn từ phía đầu trục động cơ): theo chiều kim đồng hồ. - Đường kính piston: 10.5mm

* Bộ điều tốc:

- Loại RFD, kiểu điều chỉnh tốc độ cực đại – cực tiểu. * Bơm cấp nhiên liệu loại: KE

* Bộ điều chỉnh tự động loại SPG, kiểu cơ khí. 2. Vịi phun.

- Loại DLLA, kiểu lỗ (2 lị xo) - Đường kính lỗ phun: 0.37 mm - Số lỗ phun: 4 lỗ

- Gĩc phun: 160ْ 3. Bộ lọc nhiên liệu.

- Bầu lọc nhiên liệu: sử dụng kiểu thay thế lõi lọc - Bầu tách nước: sử dụng kiểu lắng đọng.

D. Hư hỏng – Kiểm tra – Sửa chữa. 1. Bơm cao áp kiểu PE-P. 1. Bơm cao áp kiểu PE-P.

* Điều chỉnh thời điểm phun.

- Tháo lỏng giá giữ van triệt hồi(phía bộ điều tốc) bằng cơ lê. - Tháo cum van triệt hồi.

- Lắp đồng hồ đo(dụng cụ chuyên dùng) vào ống nối mặt bích. - Đặt cần điều khiển ở vị trí tải tồn phần.

- Quay bánh đà kiểm tra bơm để tìm điểm chết dưới(BCD) của piston(số 1 phía bộ điều tốc) và điều chỉnh đồng hồ đo ở vị trí tiêu chuẩn.

- Cấp nhiên liệu vào bơm cao áp(áp suất = 0.2 kg/cm2 )

- Quay chậm bánh đà kiểm tra theo chiều kim đồng hồ cho tới khi khơng cịn nhiên liệu chảy ra từ ống dầu hồi, sau đĩ đọc số lượng hành trình nén theo đồng hồ.

- Nếu hành trình nén nằm ngồi giá trị tiêu chuẩn thì điều chỉnh bằng cách thay đổi các vịng đệm cĩ chiều dày khác nhau giữa ống nối bích và thân bơm. Dùng vịng đêm cĩ chiều dày lớn hơn để tăng hành trình nén, tấm mỏng hơn để giảm hành trình nén.

Thơng số các vịng đệm điều chỉnh.

- Sau khi đặt thời điểm bắt đầu phun của xylanh 1, đặt đường vạch khắc trên bánh đà của bộ thử bơm cao áp ở vị trí tuỳ ý.

- Tháo đồng hồ đo trên xylanh 1

- Lắp cụm van triệt hồi vào ống nối rồi xiết chặt thân van với lực xiết tiêu chuẩn.(11kgm) - Theo thứ tự phun, đặt con đội của xylanh tiếp theo vào vị trí BDC.

- Dùng cờ lê tháo van dầu hồi để xả nhiên liệu

- Quay chậm bánh đà của băng thử bơm cao áp theo chiều kim đồng hồ để nâng piston của bơm cao áp lên.

- Kiểm tra và đọc gĩc quay bánh đà của băng thử bơm cao áp khi nhiên liệu ngừng chảy ra từ ống hồi dầu.

- Nếu thời điểm bắt đầu phun khơng đúng, điều chỉnh bằng thay đổi các vịng đệm cĩ chiều

Một phần của tài liệu Phân tích đặc điểm cấu tạo, sửa chữa động cơ HINO D8A và đề xuất giải pháp thủy hóa động cơ này (Trang 75)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(114 trang)