HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ XE KAMAZ 7403

5. Kết luận........................................................................................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................................

LỜI NÓI ĐẦU

1


Kể từ khi ra đời tới nay ngành động lực đã không ngừng phát triển và đạt được những thành
tựu to lớn trong công cuộc đấu tranh, xây dựng và bảo vệ tổ quốc, góp phần thúc đẩy nền kinh
tế phát triển.
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật con người đã chế tạo ra được
nhiều động cơ mới từ công suất nhỏ đến công suất lớn với nhiều ưu điểm và tính năng kỹ thuật
tốt, chất lượng cao, làm việc tin cậy, cũng như làm việc thân thiện với môi trường hơn.
Trong đồ án tốt nghiệp này tôi làm đề tài: “Nghiên cứu khai thác động cơ Kamaz – 7403”.
Nội dung của đề tài đã giúp tôi hệ thống lại và nắm vững hơn về những kiến thức đã học, nâng
cao khả năng tìm hiểu về chuyên môn và thực tế.
Động cơ Kamaz – 7403 được lắp đặt trên hầu hết các loại xe Kamaz. Trong quá trình tìm
hiểu động cơ Kamaz – 7403 sẽ giúp ta hiểu rõ hơn về hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel.
Bên cạnh đó cịn mang ý nghĩa như một nguồn tài liệu tham khảo phục vụ trong công tác học
tập, hướng dẫn, bảo dưỡng sửa chữa động cơ.
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn Ths Nguyễn Hồng Quang , cùng với nỗ
lực của bản thân đã hoàn thành nhiệm vụ của đề tài. Vì thời gian có hạn, nguồn tài liệu cịn
thiếu nên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Vì vậy tơi mong q thầy trong khoa
lượng thứ và đóng góp ý kiến để đề tài của tơi được hồn thiện hơn.
Cuối cùng tơi xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Hồng Quang và quý thầy
giáo trong khoa đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình học tập ở trường cũng như trong thời
gian làm đồ án tốt nghiệp.
TP.HCM,ngày

tháng

năm 2016

Học viên thực hiện

VŨ ĐÌNH NHẬT

2


CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Giới thiệu chung động cơ KAMAZ - 7403
-Động cơ Kamaz – 7403 được lắp đặt trên các xe Kamaz – 65115 là loại động cơ 4 kỳ 8
xylanh được đặt kiểu hình chữ V làm việc theo thứ tự nổ 1-5-4-2-6-3-7-8. Động cơ có cơng suất
lớn nhất 191KW / 2930 vg/ph. Hệ thống phân phối khí của động cơ được dẫn động từ trục cam
thông qua hệ thống: con đội, đũa đẩy, cò mổ. Hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ sử dụng
bơm cao áp và vòi phun, bơm cao áp sử dụng là loại bơm dãy có 8 tổ bơm được bố trí theo dạng
chữ V, bơm được bố trí giữa hai hàng xylanh của động cơ và được dẫn động từ trục cam thông
qua một cặp bánh răng và qua trục các đăng.

Hình 1-1 : Động cơ xe Kamaz 7403
-Động cơ KAMAZ – 7403 là loại động cơ 4 kỳ gồm có 8 xylanh được bố trí dạng hình chữ
V chia làm 2 hàng có dạng như hình 1 – 1, sử dụng nhiên liệu diesel, làm mát bằng nước (theo
kiểu làm mát cưỡng bức).

1

5

2

6

3

7

4

8

Hình 1–2 . Sơ đồ bố trí và trình tự làm việc của xylanh
3


-Bơm cao áp của động cơ được bố trí ở giữa hai hàng xylanh. Bơm được dẫn động từ trục
cam qua một cặp bánh răng và thông qua một trục truyền các đăng đến đầu bơm. Nhiên liệu
được đưa đến vòi phun nhờ các ống cao áp bằng thép.Mỗi xylanh được bố trí một vịi phun, hai
xupap một nạp và một thải. Cơ cấu phối khí được bố trí theo kiểu xupap treo, xupap được dẫn
động từ trục cam thông qua hệ thống con đội, đũa đẩy và giàn cò mổ. Có một trục cam dẫn
động cho hai hàng xupap, trục cam được dẫn động từ trục khuỷu động cơ bằng bánh răng.
-Tổng thành và chi tiết động cơ được lắp trên thân máy. Blog của các xylanh được đúc từ
hợp kim hoá gang đồng cùng chung với phần trên của cacte. Để tăng độ cứng vững theo chiều
dọc thành ngồi của blog người ta bố trí những đường cong. Các vấu của các đinh ốc giữa các
đầu xylanh tạo nên những vết nhơ ở phía trên của thành và hình thành ra ống nước của blog.
Dãy xylanh bên trái dịch chuyển tương đối về bên phải phía trước lên 29,5 mm điều đó làm cho
có thể đặt được trên chốt khuỷu hai thanh truyền.
-Hệ thống làm mát động cơ cưỡng bức một vịng kín, hệ thống được tính tốn để thường
xuyên sử dụng chất làm mát có nhiệt độ chống đóng băng thấp.
-Động cơ Kamaz – 7403 được sản xuất bởi: Liên hiệp sản xuất ôtô tải loại lớn Kamaz, trực

thuộc Bộ cơng nghiệp ơtơ Liên bang cộng hồ xã hội chủ nghĩa Xô Viết (nay là Liên Bang
Nga).
-Trong hệ thống làm mát người ta bố trí hai bộ van hằng nhiệt để rút ngắn thời gian chạy
nóng máy. Hệ thống bôi trơn động cơ theo kiểu liên hợp có cácte ướt, bơi trơn cưỡng bức, dầu
bơi trơn trong hệ thống lưu động và tuần hoàn được là nhờ bơm dầu, kiểu bơm bánh răng ăn
khớp ngồi.
1.2. Các thơng số kỹ thuật của động cơ KAMAZ – 7403
Bảng1-2: Thông số kỹ thuật động cơ.
Tên thông số

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị

Công suất có ích max

Nemax

KW

191

Tỷ số nén

ε

Số vịng quay ứng với Ne

16

nN

Vịng/phút

2930

Số vịng quay khơng tải

nmin

Vg/ph

600

Mơ men cực đại

Memax

Nm

85

Số vịng quay ứng với
nM
Memax

Vg/ph

1800

Đường kính xylanh

D

mm

120

Hành trình piston

S

mm

120

Suất tiêu hao nhiên liệu

ge min

g/KG.h

217

max

4

ge max

238

Số xylanh

i

8

Số kỳ

τ

4

Góc mở sớm xupáp nạp

α1

độ

13

Góc đóng muộn xupáp
α2
nạp

độ

49

α3

độ

66

Góc đóng muộn xupáp
α4
thải

độ

10

Góc mở sớm xupáp thải

Loại buồng cháy

Thống nhất

Tham số kết cấu

0,25

1.3 Mục đích, ý nghĩa đề tài
1.3.1. Mục đích.
- Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, ngành chế tạo động cơ đốt trong

cũng đang trên đà phát triển mạnh. Hiện nay các nhà khoa học đã tìm ra được nhiều cách để chế
tạo động cơ mới nhằm giúp cho các động cơ đó hoạt động với q trình cháy tốt hơn, lượng tiêu
hao nhiên liệu ít hơn, cũng như thân thiện với mơi trường hơn như động cơ chạy bằng khí ga
hay Bioga, động cơ phun xăng điện tử, động cơ Common Rail, động cơ chạy bằng năng lượng
mặt trời, ôtô Hybrid .v.v… Tuy nhiên hiện nay ở Việt Nam động cơ chạy bằng nhiên liệu Diesel
vẫn cịn đóng một vai trị rất quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế trong cơng cuộc xây
dựng đổi mới đất nước nói chung cũng như sự phát triển của ngành ôtô và động cơ nói riêng,
bởi vì nó có khả năng sinh cơng lớn, làm việc tin cậy và có độ ổn định cao. Hầu hết hiện nay
trên tàu thủy, máy công trình, xe tải và máy phát điện cỡ nhỏ đều được trang bị động cơ chạy
bằng nhiên liệu Diesel.
- Xe Kamaz vẫn còn đang được sản xuất, lắp ráp và sử dụng rộng rãi ở Việt Nam trong các
ngành công nghiệp, dịch vụ.Xe Kamaz được sử dụng để vận chuyển hàng hóa phục vụ cho cơng
cuộc xây dựng đất nước. Nó gồm có nhiều loại như xe Kamaz 65115 là loại ơ tơ tải ben tự đổ có
trọng tải 15 tấn, xe Kamaz 53229 phục vụ cho xe trộn bê tông, xi téc tưới nước rửa đường, xi
téc chở xăng dầu, tải thùng, xe đầu kéo .... .
- Vì vậy việc khảo sát hệ thống nhiên liệu của động cơ Kamaz sẽ giúp chúng ta nắm bắt
những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa và cải tiến
chúng. Ngồi ra nó cịn góp phần xây dựng các nguồn tài liệu tham khảo phục vụ nghiên cứu
trong q trình học tập và cơng tác.Giúp chúng ta hiểu rõ hơn về hệ thống nhiên liệu của động
cơ Diesel.Vì động cơ Kamaz – 7403 cũng sử dụng hệ thống nhiên liệu diesel cổ điển là sử dụng
cụm bơm cao áp vòi phun. Cụm bơm cao áp, vòi phun là một trong những cụm chi tiết chính
khơng thể thiếu trong động cơ diesel, nó là bộ phận dùng để tăng áp suất của nhiên liệu và giúp
5


cho nhiên liệu được phun tơi vào buồng cháy của động cơ trong quá trình cháy. Việc nghiên cứu
hệ thống nhiên liệu diesel thông thường này là cơ sở giúp chúng ta nắm vững nguyên lý làm
việc của động cơ sử dụng nhiên liệu diesel để từ đó giúp cho việc nghiên cứu, phát triển lên của
động cơ như động cơ sử dụng hệ thống nhiên liệu được cung cấp bằng phương pháp phun dầu
điện tử với những tính năng vượt trội hơn động cơ diesel thông thường như: quá trình cháy của

động cơ được cải thiện tốt hơn, lượng tiêu hao nhiên liệu thấp hơn do đó hiệu suất làm việc của
động cơ cũng lớn hơn.
1.3.2. Ý nghĩa.
- Ngày nay sự phát triển của công nghệ sản xuất không ngừng nâng cao, công nghệ điều
khiển và vi điều khiển ngày càng được ứng dụng rộng rãi đòi hỏi phải có kiến thức vững vàng
về tự động hóa của cán bộ kỹ thuật trong ngành cũng phải nâng lên tương ứng mới mong có thể
nắm bắt các sản phẩm được sản xuất cũng như dây chuyền đi kèm, có như vậy mới có thể có
một cơng việc vững vàng sau khi ra trường. Việc nghiên cứu hệ thống nhiên liệu của động cơ
Kamaz – 7403, giúp cho tôi nắm vững hơn về kiến thức động cơ nói chung và về hệ thống
nhiên liệu động cơ diesel thơng thường nói riêng. Từ đó giúp cho em nắm vững kiến thức cơ
bản về động cơ để sau khi ra trường không bị bở ngỡ với những động cơ mới, những hệ thống
nhiên liệu mới như hệ thống nhiên liệu Common Rail.
1.4. Giới hạn nghiên cứu đề tài
- Trong quá trình học tập và công tác tại trường,đặc thù thực hiện nhiệm vụ của qn đội nên
q trình nghiên cứu đề tài cịn gặp nhiều khó khăn. Khơng có nhiều thời gian tìm hiểu kỹ do
thực hiện chế độ nhiều,nên tôi nghiên cứu đề tài ở mức giới hạn cho phép.Vì vậy,đề tài của tôi
chỉ tập trung nghiên cứu về “ Khảo sát hệ thống động cơ xe KAMAZ 7403 ”,mà không nghiên
cứu về động cơ xe khác.

CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền.
6


2.1.1. Trục khuỷu.
- Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng nhất, cường độ làm việc lớn nhất và giá
thành cao nhất trong động cơ đốt trong. Nó có nhiệm vụ tiếp nhận lực tác dụng trên piston
truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của
trục để đưa công suất ra ngoài. Khối lượng của trục khuỷu thường chiếm từ 7 15% khối lượng
của động cơ. Giá thành của trục khuỷu thường chiếm khoảng 25 30% giá thành của động cơ.

- Trục khuỷu được làm bằng thép hợp kim chế tạo theo phương pháp dập nóng, cổ trục được
tơi với dịng điện cao tần, chiều sâu lớp tơi 2 ÷ 6 [mm] hoặc bằng phương pháp thấm nitơ. Trục
khuỷu của động cơ Kamaz là loại truc khuỷu nguyên gồm có 5 cổ trục và 4 chốt khuỷu. Bên
trong các chốt khuỷu được khoan các lỗ chứa dầu bôi trơn, các lỗ này cịn có tác dụng như một
lọc ly tâm lọc dầu bôi trơn thêm một lần nữa.
- Trục khuỷu gồm các phần: Đầu trục khuỷu, cổ trục khuỷu, chốt khuỷu, má khuỷu và đuôi
trục khuỷu.
2.1.2. Thanh truyền.
Thanh truyền là chi tiết nối piston và trục khuỷu nhằm biến chuyển động tịnh tiến của piston
thành chuyển động quay của trục khuỷu.
Khi động cơ làm việc thanh truyền chịu tác dụng của các lực sau:
- Lực khí thể trong xy lanh.
- Lực qn tính chuyển động tịnh tiến của nhóm piston.
- Lực quán tính của thanh truyền.
- Dưới tác dụng của các lực đó, thanh truyền bị nén, uốn dọc, uốn ngang. Đầu nhỏ thanh
truyền có thể bị biến dạng, nắp đầu to chịu uốn và chịu kéo. Khi động cơ làm việc, các lực trên
thay đổi theo chu kỳ, vì vậy tải trọng tác dụng lên thanh truyền là tải trọng động. Thanh truyền
được chế tạo bằng thép hợp kim, có tiết diện hình chữ I và được nitơ hố hoặc tơi cao tần.
- Thanh truyền có kết cấu gồm 3 phần: Đầu nhỏ, đầu to và thân thanh truyền.
- Đầu nhỏ thanh truyền: Là phần lắp ghép với chốt piston, có dạng hình trụ rỗng. Trên đầu
nhỏ thanh truyền có khoan hai lỗ để hứng dầu bơi trơn khi xecmăng gạt dầu hồi về để bôi trơn
cho chốt piston và bạc lót.
- Thân thanh truyền: Thân thanh truyền có tiết diện chữ I. Do tính hợp lý trong việc sử dụng
vật liệu nên trọng lượng thanh truyền nhỏ mà độ cứng vững lớn. Chiều rộng của thân thanh
truyền tăng dần từ đầu nhỏ lên đầu to. Làm như vậy để cho phù hợp với quy luật phân bố của
lực quán tính tác dụng lên thanh truyền trong mặt phẳng lắc.
- Đầu to thanh truyền: Một nửa đầu to được dập liền với thân thanh truyền, còn một nửa kia
được chế tạo rời để thuận lợi trong quá trình tháo lắp, hai nửa đầu to được liên kết với nhau nhờ
hai bulông. Thanh truyền và nắp đầu to thanh truyền được gia công đồng bộ với nhau. Do vậy
7

nắp đầu to không đổi lẫn cho nhau được. Ở trên nắp đầu to và thân thanh truyền có đánh dấu bộ
đơi ngồi ra trên nắp và thân thanh truyền đều dập số thứ tự của xylanh.
- Bulông thanh truyền là chi tiết nhỏ nhưng rất quan trọng vì nếu bulông thanh truyền bị đứt,
động cơ sẽ bị hư hỏng nặng. Bulông thanh truyền được chế tạo bằng thép hợp kim.
Khi động cơ làm việc, bu lông thanh truyền chịu các lực sau:
- Lực siết ban đầu khi lắp ghép.
- Lực quán tính của khối lượng chuyển động tịnh tiến và lực quán tính ly tâm của khối
lượng chuyển động quay.
Các lực trên thay đổi theo chu kỳ nên bulông thanh truyền chịu tải trọng động và bị mỏi.
2.2. Nhóm Piston.
Nhóm piston có nhiệm vụ:
- Bảo đảm bao kín buồng cháy, giữ khơng cho khí cháy lọt xuống cacte và ngăn không cho
dầu nhờn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy.
- Tiếp nhận lực khí thể và truyền lực ấy cho thanh truyền để làm quay trục khuỷu. Nén khí
trong q trình nén, đẩy khí ra khỏi xylanh trong q trình thải và hút khí nạp mới vào buồng
cháy trong quá trình nạp.
2.2.1. Piston.
- Piston là một chi tiết máy quan trọng của động cơ. Trong quá trình làm việc của động cơ
piston chịu lực rất lớn, nhiệt độ rất cao và ma sát mài mòn lớn. Lực tác dụng và nhiệt độ cao do
khí thể và lực quán tính sinh ra gây nên ứng suất nhiệt trong piston, cịn mài mịn là do thiếu
dầu bơi trơn mặt ma sát của piston với xylanh khi chịu lực.
Piston được chế tạo bằng hợp kim nhơm có hàm lượng silic cao.
Kết cấu piston được chia làm 3 phần : Đỉnh – đầu và thân piston.
- Đỉnh piston là phần tạo thành buồng cháy, đỉnh piston của động cơ Kamaz có dạng hình ω.
Loại buồng cháy này tạo ra xốy lốc rất mạnh trong q trình nén nên hình thành hồ khí được
tốt hơn. Tuy nhiên loại buồng cháy này cũng có khuyết điểm là diện tích chịu nhiệt rất lớn và
trọng lượng phần đầu piston rất nặng đồng thời khó giải quyết vấn đề ứng suất nhiệt của
xécmăng, nhất là xécmăng khí thứ nhất.

- Đầu piston có nhiệm vụ đảm bảo bao kín buồng cháy và dẫn nhiệt ra khỏi đỉnh, đảm bảo
nhiệt độ của đỉnh piston không cao quá trị số cho phép. Ở đầu piston có ba rãnh lắp xécmăng:
Hai xécmăng khí và một xécmăng dầu, trong rãnh xécmăng dầu có khoan sáu lỗ để hồi dầu bơi
trơn. Đầu piston có các gân tản nhiệt phía dưới đỉnh piston.
- Thân piston là phần dẫn hướng và chịu lực ngang N, chiều dài phần thân piston tính từ
xécmăng cuối cùng phía trên bệ chốt đến chân piston. Chiều dài phần thân piston phụ thuộc vào
trị số của lực ngang N. Thân càng dài, áp suất tiếp xúc giảm nhưng khối lượng piston càng lớn.
8


Tiết diện ngang thân piston phía hai đầu chốt được vát ngang nhằm tránh cho piston khơng bị
bó kẹt trong xylanh khi piston bị biến dạng.
2.2.2. Chốt piston.
- Chốt piston có nhiệm vụ liên kết piston với thanh truyền, chịu lực tác động trên piston và
truyền lực này cho thanh truyền. Vì vậy chốt piston chịu tải trọng rất lớn, va đập mạnh và ma
sát lớn, dễ bị mòn do khó bơi trơn.
- Chốt piston được chế tạo bằng thép Crôm, Niken và được thấm Cacbon rồi tôi cao tần.Chốt
piston có kết cấu là hình trụ rỗng nhằm giảm trọng lượng, đường kính ngồi của chốt là 45
[mm]. Chốt piston được lắp theo phương pháp lắp tự do, tức là không cố định trên bệ chốt mà
cũng không cố định trên đầu nhỏ thanh truyền. Trong quá trình làm việc chốt piston có thể xoay
tự do quanh đường tâm chốt. Ở hai đầu chốt có hai vịng khố hãm hạn chế khả năng chốt di
chuyển dọc trục ở bên trong piston.
2.2.3. Xécmăng.
- Trong quá trình làm việc của động cơ xécmăng khí có nhiệm vụ bao kín buồng cháy,
xécmăng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu nhờn sục lên buồng cháy. Xécmăng khí thứ nhất là
xécmăng làm việc trong điều kiện xấu nhất: chịu nhiệt độ cao, va đập lớn, mài mịn nhiều do ma
sát khơ.
- Xécmăng được chế tạo bằng gang xám hợp kim. Bề mặt làm việc của xécmăng khí thứ
nhất được mạ một lớp Crơm cịn xécmăng khí thứ hai được mạ một lớp Molipden và khe hở
miệng trong xylanh là 0,4 ÷ 0,6 [mm]. Khi lắp ráp các miệng xécmăng lệch nhau 1800.

- Xécmăng dầu có vịng giãn nở lượn sóng làm bằng thép lị xo và bề mặt làm việc của
xécmăng được mạ một lớp Crôm và khe hở miệng trong xylanh là 0,3 ÷ 0,45[mm].
- Tiết diện của xécmăng khí có dạng hình thang. Tiết diện của xécmăng dầu hình hộp. Trên
xécmăng dầu có rãnh ở trên phía lưng xécmăng để hứng dầu bơi trơn khi xécmăng gạt dầu. Mỗi
một piston có hai xécmăng khí và một xécmăng dầu.
2.3. Cơ cấu phân phới khí.
- Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ thực hiện q trình thay đổi khí trong động cơ, thải
khí ra khỏi xylanh và nạp đầy khơng khí sạch vào xylanh trong quá trình nạp để động cơ làm
việc liên tục, ổn định và phát hết công suất thiết kế. Hệ thống phân phối khí phải đảm bảo các
yêu cầu kỹ thuật sau:
- Q trình thay đổi khí phải hồn tồn, nạp đầy thải sạch.
- Đóng mở xupáp đúng thời gian quy định.
- Độ mở lớn để dịng khí lưu thơng ít trở lực.
- Xupáp phải kín nhằm bảo đảm áp suất nén,khơng cho khí cháy lọt khí.
- Ít va đập, tránh mòn.
9


- Dễ dàng trong hiệu chỉnh, sửa chữa.
- Đơn giản, dễ chế tạo và có giá thành rẻ.
- Cơ cấu phân phối khí của động cơ Kamaz – 7403 là cơ cấu phối khí dùng xupáp và được
bố trí theo dạng xupáp treo. Cách bố trí này có ưu điểm: Buồng cháy gọn, diện tích mặt truyền
nhiệt nhỏ, do đó giảm được tổn thất nhiệt, tăng được tỷ số nén, đường nạp, đường thải thơng
thống, giảm sức cản khí động, tăng tiết diện lưu thơng của dịng khí, tăng hệ số nạp. Tuy nhiên
cách bố trí này cũng có một số nhược điểm sau: Dẫn động xupáp phức tạp và làm tăng chiều
cao của động cơ, ngồi ra nó cịn làm cho kết cấu của nắp xylanh trở nên phức tạp và rất khó
chế tạo.
- Người ta bố trí hai xupap cho một xylanh: Một xupáp nạp và một xupáp thải.
Các xupáp được bố trí thành một dãy, xupáp nạp và xupáp thải đặt xen kẻ nhau.
- Các xupáp được bố trí nghiêng một góc so với đường tâm xylanh. Các xupáp được dẫn

động từ trục cam được đặt ở giữa hai hàng xylanh.
- Trục cam được bố trí trên thân máy và được dẫn động từ trục khuỷu thông qua ba bánh
răng, loại răng thẳng. Bánh răng dẫn động trục cam được lắp ở đầu trục khuỷu.

Hình 2 – 1. Cơ cấu phân phối khí.
1-Trục cam; 2-Con đợi; 3-Ớng dẫn hướng; 4-Đũa đẩy; 5-Đệm lót; 6-Cò mổ;
7-Đai ốc khoá; 8-Vít điều chỉnh; 9-Bulơng nắp máy; 10-Móng ngựa; 11- Ớng lót;
12-Chén chặn lò xo; 13-Lò xo ngoài; 14-Lò xo trong; 15-Óng dẫn hướng xupáp;
16-vòng đệm; 17-Xupáp.
2.3.1. Xupáp.

10


- Trong quá trình làm việc xupáp chịu tải trọng cơ học và tải trọng nhiệt. Mặt nấm xupáp
luôn luôn va đập với đế xupap nên rất dễ bị biến dạng . Do trực tiếp tiếp xúc với khí cháy nên
xupáp còn phải chịu nhiệt độ rất cao. Hơn nữa, tốc độ dịng khí thải cũng rất lớn, khiến cho
xupáp nhất là xupáp thải thường dễ bị quá nóng và bị dịng khí ăn mịn. Xupáp nạp và thải được
chế tạo bằng thép hợp kim, thân của cả hai xupáp được phủ một lớp than chì trên một đoạn dài
125[mm] kể từ đầu mút của chúng để nâng cao độ mài mịn.
Kết cấu của xupáp gồm 3 phần chính : Nấm xupáp, thân xupáp, đi xupáp.
- Nấm xupáp có kết cấu là loại nấm bằng, có ưu điểm dễ chế tạo và có thể dùng cho cả
xupáp hút và xupáp thải. Đường kính nấm xupáp nạp d n = 51,5 [mm] và của xupáp thải là d th =
46,5 [mm].
- Thân xupáp có tiết diện trịn, dẫn hướng tốt, tản nhiệt tốt và chịu được lực nghiêng khi
xupáp đóng mở. Thân xupáp được dẫn hướng trong ống dẫn hướng đóng trong nắp máy.
- Đi xupáp có nhiệm vụ định vị lị xo khi lắp ráp và nó là phân mà chịu tác động trực
tiếp của cò mổ nên chịu va đập mạnh và mài mịn lớn. Kiểu đi nền bậc dùng hai móng hãm
ơm chặt lấy thân xupáp bởi lực lò xo của đĩa lò xo.
- Đế xupáp: Để tránh hao mòn thân máy và nắp xylanh, người ta ép vào họng đường

ống nạp và thải một vòng đế xupáp. Đế xupáp làm bằng gang hợp kim (gang trắng) chịu va đập
và mài mòn cao. Đế xupáp được lắp vào nắp máy bằng cách ép có độ đơi.Kết cấu của đế xupáp
là một vịng hình trụ, trên có vát mặt côn để tiếp xúc với mặt côn của nấm xupáp.
- Ống dẫn hướng xupáp làm nhiệm vụ dẫn hướng thân xupáp, ống dẫn hướng xupáp
được chế tạo bằng ceramic. Ống dẫn hướng được bôi trơn bằng dầu từ trên đầu cị mổ chảy
xuống.Ớng dẫn hướng kết cấu hình trụ rỗng và được đóng ép vào nắp xylanh.
- Lị xo xupáp là chi tiết bảo đảm cho xupáp đóng kín và chuyển động theo đúng quy
luật của cam phối khí. Lị xo chịu tải trọng thay đổi theo chu kỳ và chịu dao động. Lò xo dùng
trong cơ cấu phân phối khí là lị xo xoắn ốc hình trụ.Có hai lị xo được đặt lồng vào nhau.Hai
vòng của hai đầu lò xo quấn sít vào nhau và được mài phẳng để lắp ghép với đĩa lò xo và vòng
đệm ở nắp xylanh. Dùng hai lị xo trên một xupáp có ưu điểm là: Ứng suất xoắn trên từng lò xo
nhỏ hơn so với khi chỉ dùng một lị xo. Do đó ít hư hỏng lò xo; Tránh được hiện tượng cộng
hưởng do các lị xo có tần số dao động tự do khác nhau; Khi một trong hai lò xo bị hư hỏng thì
động cơ vẫn làm việc an tồn trong một khoảng thời gian ngắn vì xupáp khơng bị rơi vào xy
lanh.
2.3.2. Trục cam.
- Trục cam dùng để dẫn động xupáp đóng mở theo qui luật nhất định. Trục cam bao gồm các
phần cam: Cam thải, cam nạp và các cổ trục cam.
Ngồi ra trên trục cam cịn có lắp bánh răng thẳng để dẫn động bơm cao áp.

11


- Trục cam được làm bằng thép bề mặt của các cam và và cổ đỡ được thấm Cácbon và được
tôi cứng bằng cách tôi cao tần. Kết cấu các phần của trục cam: Cam thải và cam nạp: Các cam
nạp và cam thải được làm liền với trục và được bố
trí trên cùng một trục, theo vị trí của các xupáp.
- Kích thước của các cam chế tạo liền với trục nhỏ hơn kích thước đường kính cổ trục, vì
trục cam được lắp theo kiểu đút luồn qua các ổ trục trên thân máy. Dạng cam của cam nạp và
cam thải là cam lồi, có tám cam nạp và tám cam thải.

- Cổ trục và ổ trục cam: Trục cam được lắp trong ổ trục trên thân máy, có năm cổ trục. Các
cổ trục cam dùng các bạc ống làm bằng thép bề mặt làm việc có tráng lớp hợp kim đồng chì,
các bạc này được ép vào thân máy.
- Để cho trục cam không bị dịch chuyển theo chiều trục (khi trục cam, thân máy và nắp xy
lanh bị giãn nở), người ta dùng ổ chắn dọc trục. Do bánh răng dẫn động trục cam là bánh răng
thẳng nên trục cam khơng chịu lực dọc trục và ít chịu ảnh hưởng của sự giãn nở của trục cam và
thân máy, cho nên không làm ảnh hưởng đến pha phân phối khí. Ổ chặn dọc trục được đặt ở vị
trí đầu trục cam sát bánh răng dẫn động trục cam.
2.3.3. Con đội.
- Con đội là chi tiết trung gian dẫn động hệ thống phân phối khí. Con đội chịu lực nghiêng
do cam phối khí gây ra trong q trình dẫn động xupáp. Kết cấu của con đội có hai phần: Phần
dẫn hướng và phần mặt tiếp xúc với cam phối khí. Động cơ Kamaz – 7403 dùng loại con đội
hình nấm có thân hình trụ rỗng bên trong.Phần lõm tiếp xúc với đũa đẩy có bán kính lớn hơn
bán kính cầu của đầu đũa đẩy. Mặt tiếp xúc với cam của con đội là mặt cầu có bán kính lớn nên
rất khó nhận ra mặt cầu mà nhìn giống như mặt phẳng. Sở dĩ làm mặt cầu là để tránh hiện tượng
mòn vẹt mặt tiếp xúc con đội (hoặc mòn mặt cam tiếp xúc). Mặt tiếp xúc là mặt cầu nên con đội
tiếp xúc với mặt cam tốt hơn, do đó tránh được hiện tượng trầy xước.
- Để thân con đội và mặt nấm mòn đều, người ta lắp con đội lệch với mặt cam một khoảng e.
Như thế trong quá trình làm việc con đội vừa chuyển động tịnh tiến vừa chuyển động quay
xung quanh đường tâm cuả nó.
2.3.4. Đũa đẩy và cò mở.
- Đũa đẩy là chi tiết trung gian giữa con đội và cò mổ. Hai mặt đầu đũa đẩy được gắn khớp
cầu lõm và cầu lồi tỳ vào con đội và cị mổ. Đầu có mặt cầu lõm tỳ vào vít điều chỉnh khe hở
nhiệt, đũa đẩy làm bằng thép Cácbon trung bình. Cị mổ được rèn bằng thép và có ống lót bằng
đồng thau, nó được lắp trên trục đặt trên nắp máy được bôi trơn cưỡng bức bằng dầu nhờn từ
đường dầu trong trục. Cò mổ là một đòn hai cánh với tỷ số truyền là 1,55. Trên cánh ngắn của
cị mổ có vặn vít điều chỉnh và đai ốc hảm để điều chỉnh khe hở nhiệt của xupáp.
2.4. Hệ thống bôi trơn.
- Hệ thống bơi trơn của động cơ đốt trong có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các
12

mặt ma sát, đồng thời lọc sạch những tạp chất lẫn trong dầu bôi trơn khi dầu tẩy rửa các mặt ma
sát và làm mát dầu bôi trơn để đảm bảo tính năng lý hóa của dầu.
- Hệ thống bơi trơn của động cơ đốt trong dùng dầu bôi trơn để làm giảm ma sát các ổ trục,
đưa nhiệt lượng do ma sát sinh ra khỏi ổ trục. Dầu bôi trơn còn đảm bảo bề mặt ma sát của các
chi tiết trong động cơ khơng rỉ (chống ơxy hóa bề mặt).
Dầu bơi trơn có các cơng dụng sau:
- Bơi trơn các bề mặt ma sát,làm giảm tổn thất ma sát.
- Làm mát ổ trục.
- Tẩy rửa các bề mặt ma sát.
- Bao kín khe hở giữa piston với xy lanh, giữa các xécmăng với piston.
- Công dụng dầu bôi trơn phụ thuộc vào tính năng lý hóa của dầu, nhất là phụ thuộc vào độ
nhớt của dầu.
- Hệ thống bôi trơn của động cơ Kamaz – 7403 thuộc kiểu liên hợp có cácte ướt.Dầu được
áp lực đẩy đến cổ trục chính, các ổ trục của trục cam, các ống lót của cò mổ, các ổ trục của bơm
nhiên liệu cao áp và máy nén khí.
- Các bộ phận chính của hệ thống bôi trơn gồm: Bơm dầu, thiết bị lọc dầu, két làm mát dầu.
- Bơm dầu dùng trong hệ thống là bơm bánh răng, hệ thống sử dụng hai bầu lọc bầu lọc
thấm và bầu lọc ly tâm. Dầu bôi trơn được làm mát nhờ một két làm mát đặt ở trước két làm
mát nước. Áp suất làm việc của dầu bôi trơn trong hệ thống được đảm bảo nhờ các van an toàn
lắp trong hệ thống và các cảm biến áp suất dầu lắp ở vỏ của bầu lọc.
5

4

A

6

B

C

7

8

3
14

12

11

10

13
2

1

Hình 2 – 2. Hệ thống bơi trơn.
1-Phao hút dầu; 2,11,13-Van an toàn; 3,14-Bơm dầu bôi trơn; 4-Bầu lọc dầu;
5,12- Van chuyển; 6-Đường dầu chính; 7-Van vi sai; 8-Ngăn tản nhiệt của bơm dầu; 9-Bầu lọc
ly tâm; 10-Két làm mát dầu bôi trơn;
Nguyên lý làm việc :

13

Bơm dầu được dẫn động từ trục khuỷu hoặc trục cam động cơ. Dầu trong carter được hút
vào bơm qua lọc thơ để lọc sơ bộ những tạp chất có kích thước lớn, dầu với áp suất cao (có thể
đến 10kg/cm2) qua lọc tinh được chia thành 2 nhánh; một nhánh đi bôi trơn trục khuỷu, các
thanh truyền, các piston, xy lanh về lại carter; một nhánh đi bôi trơn nắp máy, các cổ trục cam,
các cam, các bánh răng dẫn động cam, con đội và các chi tiết khác.
2.5. Hệ thớng làm mát.
-Hệ thống làm mát động cơ có nhiệm vụ thực hiện q trình truyền nhiệt từ khí cháy qua
thành buồng cháy đến môi chất làm mát để đảm bảo nhiệt độ các chi tiết không bị quá nóng
cũng như khơng bị q nguội.
-Hệ thống làm mát của động cơ phải thỏa mãn các yêu cầu cường độ làm mát phải đảm bảo
để các chi tiết của động cơ khơng bị q nóng hoặc q nguội.
-Nếu q nóng độ nhớt của dầu bôi trơn giảm, ma sát tăng, có thể do giản nở nhiệt mà bó
piston, dễ kích nổ đối với động cơ xăng, gây các phụ tải nhiệt làm giảm độ cứng, độ bền của các
chi tiết.
-Nếu quá nguội thì tổn thất nhiệt nhiều, nhiệt lượng dùng sinh cơng ít, hiệu suất của động cơ
thấp, nhiên liệu ngưng tụ ở thành xylanh làm cho màng dầu bôi trơn bị rửa sạch, thành phần lưu
huỳnh trong nhiên liệu tạo axít ăn mịn nhanh kim loại.
-Động cơ Kamaz – 7403 được làm mát bằng nước, kiểu làm mát cưỡng bức tuần hồn một
vịng kín. Dung tích hệ thống làm mát khi khơng có bộ hâm nóng khởi động: 30 [lít] và khi có
bộ hâm nóng khởi động là: 37 [lít].
-Nước tuần hồn trong hệ thống nhờ bơm nước kiểu bơm ly tâm. Nhiệt độ nước
làm mát trong hệ thống được duy trì ở một giá trị cho phép nhờ bộ van hằng nhiệt
và sự điều khiển hoạt động của quạt gió bởi bộ ngắt thuỷ lực.
-Quạt gió được dẫn động bằng khớp nối thuỷ lực. Khớp nối thuỷ lực được điều khiển bởi bộ
ngắt thuỷ lực đảm bảo cho khớp nối làm việc ở ba chế độ: Tự động, cắt và thường mở. Trong hệ
thống có trang bị bình giãn nở để bù lại việc thay đổi thể tích của nước khi nước nóng lên.
2.6. Hệ thớng cung cấp nhiên liệu.
Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel có những nhiệm vụ sau:
- Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong

một khoảng thời gian quy định.
- Lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu.
- Cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho mỗi chu trình ứng với chế độ làm việc quy
định của động cơ.

14


- Cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xy lanh theo trình tự làm việc quy định của
động cơ.
- Cung cấp nhiên liệu vào xy lanh động cơ đúng lúc theo một quy luật đã định.
- Phun tơi và phân bố đều hơi nhiên liệu trong thể tích mơi chất trong buồng cháy, bằng
cách phối hợp chặt chẽ hình dáng, kích thước và phương hướng của các tia nhiên liệu với buồng
cháy và môi chất trong buồng cháy.
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ diesel phải thỏa mãn yêu cầu về độ bền và
độ tin cậy cao, dễ chế tạo, giá thành chế tạo rẻ, dễ dàng và thuận tiện trong việc sửa chữa, bảo
dưỡng.
+ Động cơ Kamaz – 7403 sử dụng một hệ thống cung cấp nhiên liệu kiểu phân chia gồm có
các bộ phận: Bơm cao áp, vòi phun, bầu lọc tinh, bầu lọc thô, bơm thấp áp (bơm chuyển), bơm
tay, thùng nhiên liệu, van điện từ, nến điện dùng để sấy nóng nhiên liệu của cơ cấu khởi động
bằng điện, các đường ống thấp áp và cao áp.
- Trong hệ thống nhiên liệu có bố trí một bầu lọc thơ và hai bầu lọc tinh.Nhờ vậy chất lượng
lọc nhiên liệu rất tốt.
- Bơm cao áp có tám tổ bơm được bố trí kiểu chữ V, mỗi tổ bơm cung cấp nhiên liệu cao áp
cho một xylanh.
2.7. Tổng quan về hệ thống cung cấp nhiên liệu đợng cơ diesel
2.7.1. Quá trình phát triển hệ thớng nhiên liệu đợng cơ diesel.
- Q trình phát triển của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel gắn liền với quá trình phát triển
của động cơ. Kỹ sư người Đức có tên là Rodlf Diesel đã đăng ký bằng sáng chế đầu tiên về loại
động cơ phun dầu, sau này được mang tên ông vào những năm 1892. Từ đó đến nay loại động

cơ này đã có được rất nhiều cải tiến để đến sự hoàn thiện vào những năm đầu thập niên 70 của
thế kỷ XX.Từ ban đầu khi động cơ này ra mới đời, hầu như tất cả các hệ thống đều được điều
khiển bằng cơ khí nên công suất động cơ, suất tiêu hao nhiên liệu, các chế độ hoạt động của
động cơ chưa được hoàn thiện trong quá trình sử dụng và gây rất nhiều khó khăn cho người sử
dụng. Với cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật ra đời vào những năm 50, 60 của thế kỷ XX đã có
tác dụng tích cực làm thay đổi khả năng tự động điều khiển của động cơ, với sự trợ giúp chủ
yếu của các cảm biến, các bộ xử lý và các bộ thừa hành làm cho q trình điều khiển động cơ
thích ứng với điều kiện làm việc nhanh hơn và chính xác hơn rất nhiều so với các hệ thống điều
khiển cơ khí, thuỷ lực thường dùng trước đây.
- Trước sự phát triển đó hệ thống nhiên liệu, loại trừ các cơ cấu điều khiển cơ khí mà thay
vào đó hệ thống điều khiển điện tử thuộc thế hệ mới góp phần cải tiến, điện tử hố các cơ cấu,
nâng cao tính kinh tế, giảm ơ nhiễm mơi trường và đơn giản hố trong quá trình điều khiển mà
điển hình là hệ thống phun dầu điện tử hay con gọi là hệ thống nhiên liệu Common Rail.

15


2.7.2. Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel thông thường.
Nguyên lý làm việc:
- Bơm chuyển nhiên liệu 10 hút nhiên liệu từ thùng chứa 7 đi qua bầu lọc thô 11 vào bơm
chuyển nhiên liệu rồi qua bầu lọc tinh 9, tới bơm cao áp 2. Các bầu lọc thô và tinh lọc sạch
nước, bụi bẩn trong nhiên liệu.Bơm cao áp đẩy nhiên liệu đi tiếp vào đường ống cao áp 3, tới
vòi phun 4 để phun nhiên liệu vào trong buồng cháy động cơ.Nhiên liệu dư thừa trong vòi phun
đi qua đường 1 trở về cửa hút của bơm chuyển nhiên liệu, một phần nhiên liệu thừa trong vòi
phun trở về thùng chứa.
- Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel cũ có cấu tạo đơn giản dễ dàng điều khiển, chế tạo
không phức tạp lắm nên giá thành cũng khơng cao. Nhưng trong q trình làm việc hệ thống
cung cấp nhiên liệu tạo ra tiếng ồn khá lớn.Khi khởi động và tăng tốc đột ngột lượng khói đen
thải lớn vì vậy tiêu hao nhiên liệu lớn, lượng bồ hóng sinh ra nhiều làm tăng ơ nhiễm mơi
trường.

- Chính vì vậy các nhà động cơ diesel đã đề ra nhiều biện pháp khác nhau về kỹ thuật phun
và tổ chức q trình cháy nhằm giới hạn các chất ơ nhiễm.
Các biện pháp chủ yếu tập trung vào giải quyết các vấn đề:
- Tăng tốc độ phun để làm giảm lượng bồ hóng do tăng tốc độ hịa trộn giữa nhiên liệu và
khơng khí.
- Tăng áp suất phun, đặc biệt là đối với động cơ phun trực tiếp.
- Biện pháp hồi lưu khí xả.
Hiện nay, các nhược điểm của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel đã được khắc phục bằng
cách cải tiến các bộ phận như: Bơm cao áp, vòi phun, ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao, các
ứng dụng điều khiển tự động nhờ sự phát triển của cơng nghệ. Đó là hệ thống nhiên liệu
Common Rail diesel.
1

6

7

8

2

9

10

3

4

5

11

Hình 2-3.Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ diesel.
1- Đường nhiên liệu hồi; 2- Bơm cao áp; 3- Đường ống cao áp; 4- Vòi phun;
5- Xylanh động cơ; 6- Miệng hút nhiên liệu; 7- Thùng chứa nhiên liệu;
8- Đường ống thấp áp; 9- Bầu lọc tinh; 10- Bơm chuyển nhiên liệu;
11- Bầu lọc thô
16


CHƯƠNG III : KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ XE KAMAZ 7403
3.1 Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu
3.1.1. Sơ đồ tởng quát của hệ thớng cung cấp nhiên liệu.
6

7

8

9

10

5
11

4

12

3
2
13

1

14
15

21

20

19

18

17

16

Hình 3 – 1.Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ KaMaz.
1- Đường ống cao áp; 2- Bơm chuyển nhiên liệu bằng tay; 3- Bơm chuyển nhiên liệu thấp áp;
4- Ống dẫn nhiên liệu từ bơm thấp áp; 5- Bơm cao áp; 6- Ống dẫn nhiên liệu đến van điện từ;
7- Van điện từ; 8,19- Đường hồi nhiên liệu; 9- Bugi sấy; 10,12,15,17,21- Ống dẫn nhiên liệu ;
11- Bầu lọc tinh; 13- Khuỷu nới chữ T;14- Ớng xả nhiên liệu; 16- Thùng chứa; ; 18- Bầu lọc
thô; 20- Vòi phun.
Nguyên lý làm việc:
- Khi động cơ làm việc, nhiên liệu từ thùng chứa dầu 16 qua bầu lọc thô 18 sẽ được bơm đẩy
hút vào và đi qua bầu lọc tinh 11 theo các đường ống thấp áp được cấp vào bơm cao áp 5. Theo

thứ tự làm việc của các xylanh bơm cáo áp sẽ phân phối nhiên liệu vào vòi phun 20 theo các
đường dẫn nhiên liệu cao áp. Vòi phun sẽ phun nhiên liệu vào buồng cháy dưới dạng sương mù.
Nhiên liệu thừa và khơng khí lọt vào đường ống nạp sẽ đi qua van của bơm cao áp và van jiclơ
của bầu lọc tinh theo các đường ống dẫn trở về thùng nhiên liệu.
3.1.2 Kết cấu của hệ thống nhiên liệu.
3.1.2.1. Bơm cao áp.

17


18
16

17
19
20

15

14
13

21

12
22

11
10

23

9
8

24

7
6

25

5
4
3

2

1

Hình 3 – 2. Kết cấu bơm cao áp
1- Thân; 2- Con lăn; 3- Trục con lăn; 4- Ống lót trục con lăn; 5- Đế tựa con đội;
6- Đĩa lò xo; 7- Lò xo con đợi; 8- Ớng lót xoay; 9- Thanh răng; 10- Piston;
11- Chớt lắp ráp; 12- Ớng lót piston; 13- Xylanh; 14- Đệm van cao áp;
15- Van cao áp; 16- Đầu nối ống cao áp; 17- Mặt bích xylanh; 18- Bơm tay;
19- Nút lò xo; 20- Đệm; 21- Thân bơm thấp áp; 22- Ống lót cần;
23- Lò xo con đội; 24- Con đội ; 25- Vít hãm.
Bơm cao áp có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu cho xylanh động cơ đảm bảo:
- Nhiên liệu có áp suất cao, tạo chênh áp lớn trước và sau lỗ phun.
- Cung cấp nhiên liệu đúng thời điểm và theo quy luật mong muốn.

- Cung cấp nhiên liệu đồng đều cho các xylanh động cơ.
- Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình
phù hợp với chế độ làm việc của động cơ.
Bơm cao áp của động cơ Kamaz – 7403 thuộc loại không thay đổi hành trình tồn bộ piston,
bơm và vịi phun rời nhau (Bơm cao áp dãy).Bơm cao áp có tám tổ bơm, các tổ bơm được bố trí
hình chữ V, mỗi ngăn được dẫn động nhờ trục cam.

18


Bơm được bơi trơn theo phương pháp tuần hồn vung té. Đường dầu bôi trơn của bơm được
nối với đường dầu trong thân máy dưới áp lực của hệ thống bơi trơn chung.
Trên bơm có bố trí bộ điều tốc đa chế, bộ điều tốc này làm thay đổi lượng nhiên liệu đưa vào
xylanh tuỳ thuộc vào tải, số vòng quay động cơ, sẽ đảm bảo số vòng quay qui định của trục
khuỷu động cơ.
Ở nắp sau của bộ điều tốc bố trí bơm nhiên liệu (bơm thấp áp).
Bơm tay được đặt trong bơm chuyển nhiên liệu, bơm có nhiệm vụ điền đầy cho hệ thống và
xả hết khí ra khỏi hệ thống trước khi khởi động động cơ.
- Cấu tạo mợt ngăn bơm cao áp:
. .- Trên hình 3 – 3, giới thiệu kết cấu của một ngăn bơm cao áp.Chi tiết chính của bơm cao áp là
bộ đơi piston-xylanh (piston 5 và xylanh 6).Mỗi cặp bộ đôi được chế tạo rất chính xác và khơng
có tính lắp lẫn với các chi tiết bộ đôi khác và khi sửa chữa, thay thế thì phải thay cả cặp.
- Xylanh được lắp trong thân bơm, không gian bên trong xylanh thông với hai khoang
nhiên liệu A và B bằng các của nạp và của xả. Bên trên xylanh có một van cao áp được bố trí
trên đế van.Mặt tiếp xúc giữa piston và xylanh được gia cơng với độ chính xác và độ bóng rất
cao.
...- Đầu nối ống được vặn chặt và tỳ lên vai đế van cao áp thông qua một đệm tỳ làm tăng độ
kín khít giữa hai bề mặt tiếp xúc. Van cao áp luôn được tỳ sát lên mặt cơn của đế van nhờ lị xo
van cao áp, ngăn cách khơng gian phía trên đỉnh piston với đường ống cao áp. Ống xoay piston
12 được lắp bên ngồi piston, trên ống có vành răng ăn khớp với thanh răng 11. Vành răng được

lắp chặt trên ống xoay, khi kéo thanh răng sẽ làm xoay ống xoay và piston cũng xoay theo để
thay đổi lượng nhiên liệu cấp cho chu trình. Vai của ống xoay được tỳ lên đĩa trên của lò xo 4 và
giữ lò xo trong thân bơm.Mặt đi piston tựa lên cơ cấu đẩy.
8

7

9

6
10

A
B
5

Φ
7
11

12
4

3

2

1

Hình 3 – 3.Kết cấu một ngăn bơm cao áp.

1- Thân bơm; 2- Cơ cấu đẩy; 3- Đế tựa cơ cấu đẩy; 4- Lò xo bơm cao áp;
5-Piston; 6- Xylanh; 7- Van cao áp; 8- Đầu nối ống; 9- Thân ngăn bơm;
10- Rãnh xoắn piston; 11- Thanh răng; 12- Ống xoay piston.
A- Khoang nạp nhiên liệu. B- Khoang xả nhiên liệu.
19


Trên thân piston được phay định hình tạo thành tạo thành gờ xả nhiên liệu, có rãnh thẳng
đứng và rãnh xoắn 10.
- Nguyên lý làm việc:
Khi piston đi xuống (đỉnh cam bắt đầu đi ra khỏi con đội) dưới tác dụng của lực đẩy lị xo
khi đó van cao áp đóng kín, tạo ra độ chân khơng trong khơng gian phía trên đỉnh piston. Piston
tiếp tục đi xuống, khi đỉnh piston đi qua cửa nạp và cửa thải thì nhiên liệu từ khoang chứa bắt
đầu đi vào khơng gian phía trên đỉnh piston. Quá trình nạp nhiên liệu vào xy lanh tiếp tục cho
đến khi piston ở vị trí thấp nhất. Dưới tác dụng của cam lên con đội, piston bắt đầu đi lên. Thời
gian đầu piston đi từ dưới lên qua các cửa nạp và cửa thải thì một phần nhiên liệu bị đẩy từ
khơng gian phía trên piston ra các khoang chứa. Khi đỉnh piston đến ngang mép trên của cửa
nạp và cửa thải thì các cửa này được bịt kín và lúc này áp suất nhiên liệu ở phía trên piston bắt
đầu tăng lên. Vị trí này của piston tương ứng với thời điểm bắt đầu quá trình cung cấp nhiên
liệu. Piston tiếp tục đi lên nhiên liệu bị nén và áp suất sẽ tăng cao.
Khi áp suất của nhiên liệu phía trên đỉnh piston đủ lớn thì nó sẽ thắng lực ép của lị xo van
cao áp và đẩy van cao áp đi lên.Nhiên liệu đi vào đường ống cao áp đến vịi phun.Q trình
cung cấp được tiếp diễn đến lúc rãnh xoắn của piston bắt đầu trùng với cửa xả.Vị trí này của
piston tương ứng với thời điểm kết thúc quá trình cung cấp nhiên liệu.
Từ lúc mở cửa xả, nhiên liệu từ không gian phía trên piston được đẩy ra đường nhiên liệu xả,
áp suất nhiên liệu ở khơng gian phía trên piston giảm xuống. Dưới tác dụng của lực lò xo và áp
suất nhiên liệu trong không gian của đầu nối ống cao áp, van cao áp tỳ chặt lên đế van, chấm
dứt q trình cung cấp nhiên liệu cho vịi phun, kết thúc một chu trình cung cấp nhiên liệu cho
động cơ. Quá trình cứ lặp đi lặp lại để cung cấp nhiên liệu cho động cơ.
Để điều chỉnh lượng nhiên liệu do từng ngăn bơm cao áp đưa tới vòi phun, phải dùng thanh

răng 11. Khi tác động vào thanh răng 11 (đẩy hay kéo) tức là làm tăng hay giảm lượng nhiên
liệu cung cấp cho chu trình do khi xoay piston sẽ làm thay đổi vị trí tương đối giữa rãnh xoắn
trên piston và các cửa nạp, cửa xả của xylanh.
+ Đặc tính của bơm cao áp:
- Đặc tính cung cấp nhiên liệu của bơm cao áp là đặc tính nói lên mối quan hệ giữa sự biến
thiên lượng nhiên liệu cấp cho chu trình g ct (lượng nhiên liệu của một hành trình bơm) theo tốc
độ quay của trục bơm tại một vị trí của thanh răng.
- Khi cố định thanh răng bơm cao áp ở một vị trí thì theo lý thuyết lượng nhiên liệu cung cấp
cho một chu trình là khơng thay đổi, trong một chu trình làm việc thì trục cam của bơm cao áp
quay được một vòng. Khi ta tăng số vòng quay của trục cam bơm cao áp thì trên thực tế lượng
nhiên liệu cung cấp cung cho một chu trình cũng tăng theo.
- Do tính chịu nén của nhiên liệu, tính đàn hồi của đường ống.

20


- Mặt khác do hiện tượng tiết lưu qua lỗ nạp và lỗ xả, khi tăng tốc độ quay của trục bơm thì
tốc độ của piston bơm cũng tăng bơm theo làm khi piston đi lên chưa đóng kín lỗnạp thì đã có
q trình bắt đầu nén nhiên liệu và khi tốc độ càng cao thì sự ảnh hưởng đó càng lớn làm cho
lượng nhiên liệu cấp cho chu trình cũng tăng lên. Tương tự ở lỗ xả cũng có hiện tượng tiết lưu,
Khi piston đi xuống mở cửa xả thì do có tiết lưu qua cửa xả nên nhiên liệu chưa thốt ra ngay
mà piston cịn phải đi xuống một đoạn nữa mới bắt đầu xả nhiên liệu. Khi tốc độ piston càng
cao sự ảnh hưởng của tiết lưu càng lớn làm cho lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình tăng.
Tức là thời điểm cung cấp nhiên liệu thực tế khơng xảy ra khi piston che kín lỗ nạp mà xảy ra
sớm hơn. Tương tự như trên thời điểm kết thúc cung cấp nhiên liệu thực tế không xảy ra cùng
thời điểm mở lỗ thông do gờ rãnh xoắn thực hiện mà thường muộn hơn.
- Như vậy khi tăng tốc độ n càng làm tăng lượng nhiên liệu chu trình g ct. Mặt khác khi ta
tăng tốc độ n của động cơ làm trở lực trên đường ống cũng tăng làm cho hệ số nạp ηv giảm. Vì
vậy nếu điều chỉnh sao cho thành phần hịa khí thích hợp ở tốc độ cao thì khi giảm tốc độ n, do
nhiên liệu chu trình gct giảm và khơng khí nạp lại tăng khiến hịa khí bị nhạt đi làm giảm

mơmen của động cơ. Ngược lại nếu điều chỉnh thích hợp ở số vịng quay thấp thì khi tăng tốc
độ sẻ làm cho hịa khí q đậm gây cháy khơng hết làm xuất hiện nhiều muội than. Sự biến
động của ηv và gctkhi thay đổi tốc độ n làm cho α hơi giảm khi tăng n, qua đó ảnh hưởng xấu tới
q trình cháy. Do đó cần dung bộ điều tốc để hiệu chỉnh đặc tính tốc độ của bơm.
ηv,gct
α
α
ηv
gct

n

Hình 3 – 4. Biến thiên ηv, gctvà α theo n.
3.1.2.2. Kim phun.
- Kim phun của động cơ Kamaz – 7403, thuộc dạng kim phun kín có nhiều lỗ phun và kim
phun điều khiển bằng thủy lực. Tất cả các chi tiết của kim phun được lắp vào trong thân 11. Êcu
7 lắp đoạn ống nối 6 và thân miệng cửa phun chứa kim phun bên trong. thân và kim phun được
chế tạo thành một bộ tinh vi, miệng phun gồm có 4 lỗ phun nhiên liệu. Vật đệm 6 và thân nắp
miệng phun 8 được cố định bằng các chốt. Lò xo 11 được tỳ một đầu lên cần 5, cần này truyền
lực lên kim miệng phun còn đầu kia của lò xo tỳ lên cửa chặn.
Nguyên lý làm việc:
21


- Nhiên liệu đi vào vòi phun dưới áp suất cao qua đầu nối ống cao áp 1. Tiếp đó nhiên liệu đi
qua lưới lọc 2 theo các kênh trong thân 11, đoạn ống nối và thân của đế kim phun đi vào hốc
nằm giữa đế kim phun và kim phun. Lực do áp suất nhiên liệu cao áp tạo ra tác dụng lên diện
tích hình vành khăn của kim phun chống lại lực ép của lò xo 5. Khi lực của áp suất nhiên liệu
lớn hơn lực ép của lị xo thì kim phun bị đẩy bật lên mở đường thông cho nhiên liệu tới lỗ phun.
Áp suất nhiên liệu làm cho kim phun bắt đầu mở được gọi là áp suất bắt đầu phun nhiên liệu.

Khi đó nhiên liệu bắt đầu được phun vào trong xylanh của động cơ. Sau khi nhiên liệu phun hết
do piston bơm cao áp đi xuống thi áp suất trong thân vòi phun giảm và khi đó lực của lị xo sẻ
lớn hơn áp suất của nhiên liệu khi đó dưới tác dụng của lực lò xo lên thanh đẩy 10 qua kim
phun làm đóng các lỗ phun lại, chấm dứt q trình cung cấp nhiên liệu cho xylanh động cơ.

1
2
3

12
4

11

5
10

6
9

7

8

Hình 3 – 5. Kết cấu vịi phun.
1- Đầu nới ớng cao áp; 2- Lõi lọc cao áp; 3- Đệm bao kín; 4- Đệm điều chỉnh lò xo;
5- Lò xo; 6- Đoạn ống nối; 7- Êcu bắt đầu vòi phun; 8- Đế kim phun;
9- Chốt định vị; 10- Thanh đẩy; 11- Thân vòi phun; 12- Vòng đệm.
+ Đặc tính kim phun:
- Đặc tính kim phun là hàm số thể hiện mối quan hệ giữa chênh áp trước và sau lỗ phun với

lượng nhiên liệu qua lỗ phun.

22


- Kim phun kín có kim tỳ lên đế van,gây ngăn cách giữa khơng gian phía trước và phía sau
mặt tỳ của kim phun. Hiệu số giữa áp suất p2 ở sau mặt tỳ của kim phun và áp suất pz trong
buồng cháy là :
p2 − pz =

Qφ2 ρ nl
2( µ c f c ) 2

(4-1)
Trong đó:
Qφ - Lưu lượng nhiên liệu qua lỗ phun.
ρnl - Khối lượng riêng của nhiên liệu.
Hàm p2 = f(Qφ), thể hiện qua đường I.
- Ta có áp suất trong buồng cháy pz khơng đổi, khối lượng riêng của nhiên liệu và tiets diện
lưu thông của lỗ phun µcfc là khơng đổi. Do đó khi tăng lượng nhiên liệu qua lỗ phun Q φ sẻ
làm tăng áp suất p2.
- Biến thiên áp suất py trong khơng gian phía trước đế tỳ của kim phun được xác định nhờ 2
biểu thức (4-2) và (4-3) sau:
- Phương trình cân bằng lực tác dụng trên kim phun:
π ( d 02 − d12 )
πd12
A + B.x = p 2 .
+ py
4
4

(4-2)

Trong đó:
A – Lực ép ban đầu của lị xo kim phun (N).
B – Độ cứng của lò xo (N/m).
x – Hành trình nâng kim (m).
d1, d0– Đường kính trung bình mặt tỳ mũi kim và đường kính phần dẫn hướng của kim
phun (m).
- Phương trình Bernoulli của dịng nhiên liệu đi qua đế tỳ của kim phun cho ta biểu thức sau:
23


p y − p2 =

Qφ2 ρ nl
2( µ1 f1 ) 2

( 4-3 )

Trong đó:
µ1 , f1 – Hệ số lưu lượng và diện tích lưu thơng qua đế tỳ của kim
f1 =x.πd1sinα
Với: 2α – gốc côn của mũi kim.
- Hàm py = f(Qφ) thể hiện qua đường II (hình 4 – 7). Ban đầu cần một áp suất đủ lớn để mở
được kim phun và thắng áp suất trong buồng cháy nên p φlớn hơn pc, khi kim phun nhấc lên thì
áp suất phía trên mặt tỳ giảm do tụt áp lưu lượng tăng. càng tăng lưu lượng thì đường II càng
sát với đường I, nếu độ nâng kim x khơng bị hạn chế. Vì khi tăng lưu lượng nghĩa là nhức kim
phun lên càng lớn, khi kim phun nhức lên càng lớn thì sự chênh lệch áp suất giữa p2 và py giãm
làm cho đường II càng sát với đường I.

- Đường IV là hàm x = f(Qφ) độ nâng kim tăng khi ta tăng lượng nhiên liệu qua lỗ phun.
Đường III là hàm py = f(Qφ) khi hành trình nâng x bị hạn chế.

py
p2
III

pφ

py=f (Qφ)

p2

I

pc

py

II

p2=f (Qφ)

µcf c

IV

x=f (Qφ)

xmax

Qφ
Hình 3 – 6. Đặc tính kim phun.
24


3.1.2.3. Bình lọc.
- Bình lọc thơ: Được đặt trên đường từ thùng chứa đến bơm chuyển nhiên liệu. Bầu lọc này
dung để tách các tạp chất cơ học có kích thước từ 20 40 µm hoặc lớn hơn và nước ra khỏi
nhiên liệu. Bầu lọc này có sức cản thủy lực tương đối nhỏ và có khoảng trống đủ để làm lắng
cặn bẩn và nước.Nhiên liệu từ thùng chứa đi qua bộ phân phối, qua vịng bịt kín 8 vào
cốc.những phần tử lớn và nước được đọng lại ở phần dưới cốc. Từ phần tử trên của cốc nhiên
liệu đi qua lưới lọc 4 theo ống nối vào các ống dẫn nhiên liệu vào bơm chuyển. Cặn và nước
đọng được tháo ra qua lỗ xả 1.
7

8

9

10

6

5

4
3

2

1

Hình 3 – 7. Bình lọc thô nhiên liệu.
1- Nút xả; 2- Cốc; 3- phểu làm lắng; 4- Lưới lọc; 5- Bu lông; 6- Mặt bích;
7- Vòng đệm kín; 8- Pha; 9- Bộ phân phối; 10- Nắp bình lọc.
- Bình lọc tinh : Bình lọc dùng để lọc lần cuối các phần tử mài mòn trong nhiên liệu.
Trên hình 3-8 giới thiệu bình lọc tinh nhiên liệu Kamaz.Bình lọc này gồm có vỏ 8, lõi lọc 7,
vít xả 10 được sử dụng để xả các vật bẩn sau quá trình sử dụng.
- Bình lọc tinh là nơi lọc nhiên liệu lần cuối cùng trước khi nó đi vào bơm cao áp.Bình này
được đặt ở vị trí cao nhất của hệ thống cung cấp nhiên liệu để xả khơng khí lọt vào trong hệ
thống nhiên liệu.Nhiên liệu đi vào van ziclơ lắp trên thân 1 đi qua các lõi lọc vào không gian
bên trong cốc sau đó đi tới đầu nối ống ra 4.
1

2

3

4
5
6
7
8
9
10

25