Giáo trình Hệ thống nhiên liệu trên ô tô

Mục lục
Danh mục hình................................................................................................................... 3
Lời nói đầu ......................................................................................................................... 5

Chương 1 Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng ..................................... 6
1.1 Khái quát về tạo hỗn hợp trong động cơ xăng ............................................. 6
1.1.1 Yêu cầu đối với hỗn hợp ........................................................................................ 6
1.1.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo hỗn hợp .......................................... 6

1.2 Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng dùng bộ chế hịa khí .............................. 6
1.3 Bộ chế hịa khí .................................................................................................. 7
1.3.1 Đặc tính bộ chế hịa khí đơn giản .......................................................................... 7
1.3.2 Đặc tính lý tưởng của bộ chế hịa khí đơn gian ................................................. 10
1.3.3 Hệ thống phun chính ............................................................................................ 12
1.3.4 Các hệ thống phụ khác ......................................................................................... 15
1.3.5 Bộ chế hịa khí hiện đại ........................................................................................ 22
1.4 Hệ thống phun xăng ................................................................................................ 26
1.4.1 Khái niệm chung về hệ thống phun xăng ........................................................... 26
1.4.2 Hệ thống phun xăng cơ khí K-Jetronic .............................................................. 27
1.4.3 Hệ thống phun xăng điện tử L-Jetronic ............................................................. 36
1.5 So sánh hệ thống phun xăng và hệ thống dùng bộ chế hồ khí........................... 38
1.5.1 Ưu điểm ................................................................................................................. 38
1.5.2 Nhược điểm ........................................................................................................... 39
Chương 2 Cung cấp nhiên liệu động cơ diesel ............................................................ 41
2.1 Khái niệm chung ...................................................................................................... 41
2.1.1 Nhiệm vụ và yêu cầu của hiên thống nhiên liệu................................................. 41
2.1.2 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel .......................................................................... 42
2.2 Bơm cao áp ............................................................................................................... 43
2.2.1 Bơm Bosch ............................................................................................................. 43
2.2.2 Bơm phân phối ...................................................................................................... 48
2.3 Vòi phun ................................................................................................................... 54

2.3.1 Nguyên lý làm việc ................................................................................................ 54
2.3.2 Đặc tính vịi phun.................................................................................................. 56
2.4 Bơm thấp áp kiểu piston ......................................................................................... 59
2.5 Hệ thống nhiên liệu diesel điều khiển bằng điện tử (EFI diesel) ......................... 60
2.5.1 Khái niệm chung ................................................................................................... 60
2.5.2 Hệ thống nhiên liệu EFI-diesel thông thường .................................................... 61
1


2.5.3 Hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử lập trình (PEEC) ................................ 62
2.5.4 Hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử 3406E Catepilar ................................. 64
2.5.5 Hệ thống phun nhiên liệu điện tử thuỷ lực HEUI ............................................. 66
2.5.6 Hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử Common Rail ...................................... 71
Chương 3 Tự động điều chỉnh tốc độ động cơ ............................................................ 76
3.1 Tính cần thiết phải lắp điều tốc cho động cơ ....................................................... 76
3.2 Các loại điều tốc ....................................................................................................... 77
3.3 Bộ điều chỉnh tự động góc phun sớm..................................................................... 83
Tài liệu tham khảo ......................................................................................................... 84

2


Danh mục hình
Hình 1.1. Hệ thống nhiên liệu kiểu cưỡng bức của động cơ xăng ô tô dùng bộ chế hồ khí ....... 8
Hình 1.2. Sơ đồ bộ chế hồ khí đơn giản ..................................................................................... 9
Hình 1.3 Đặc tính của bộ chế hồ khí đơn giản ......................................................................... 11
Hình 1.4 Các đặc tính điều chỉnh thành phần hồ khí. .............................................................. 12
Hình 1.5 Đặc tính của bộ chế hồ khí lý tưởng .......................................................................... 13
Hình 1.6 Hệ thống chính giảm độ chân khơng sau gíclơ chính ................................................. 14
Hình 1.7 Hệ thống chính là gíclơ bổ xung ................................................................................. 15

Hình 1.8 Hệ thống chính điều chỉnh độ chân khơng ở họng ........................................... 15
Hình 1.9 Hệ thống thay đổi tiết diện gíclơ kết hợp với hệ thống khơng tải................................ 16
Hình 1.10 Hệ thống khơng tải .................................................................................................... 16
Hình 1.11 Hệ thống làm đậm cơ khí ........................................................................................... 18
Hình 1.12 Hệ thống làm đậm chân khơng .................................................................................. 19
Hình 1.13 Hệ thống khởi động ................................................................................................... 20
Hình 1.14 Hệ thống tăng tốc ...................................................................................................... 22
Hình 1.15 Cơ cấu hạn chế tốc độ vịng quanh ........................................................................... 22
Hình 1.16 Cơ cấu hiệu chỉnh bộ chế hồ khí theo độ cao ......................................................... 23
Hình 1.17. Chế hịa khí có hai khơng gian hỗn hợp giống nhau cùng hoạt động ...................... 23
Hình 1.18. Phân nhánh đường nạp lắp chế hịa khí có hai khơng gian hỗn hợp giống nhau
cùng hoạt động. .......................................................................................................................... 23
Hình 1.19 Tình hình nạp của các xylanh động cơ dùng chế hịa khí có hai khơng gian cùng
hoạt động. ................................................................................................................................... 24
Hình 1.20. Bộ chế hịa khí có hai khơng gian hỗn hợp, khác nhau về cấu tạo và nhiệm vụ ...... 25
Hình 1.21 Phân nhánh đường nạp động cơ 8 xylanh dùng 4 không gian hịa khí (gồm 2 cặp
khác nhau về cấu tạo và nhiệm vụ thực hiện)............................................................................. 25
Hình 1.22 Bộ chế hồ khí điều khiển bằng điện tử.................................................................... 27
Hình 1.23. Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động của hệ thống phun xăng K – Jetronic ................... 30
Hình 1.24. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phun xăng cơ khí nhiều điểm BOSCH K – JETRONIC ...... 31
Hình 1.25. Hoạt động của van trượt trong xylanh định lượng ................................................... 32
Hình 1.26 Áp suất tác dụng lên đỉnh piston (Áp suất điều khiển) ............................................. 33
Hình 1.27. Hoạt động của bộ chênh lệch áp suất....................................................................... 33
Hình 1.28 Bộ điều chỉnh áp lực theo nhiệt độ động cơ .............................................................. 34
Hình 1.29 Mạch điện cơng tắc nhiệt – thời gian điều khiển vịi phun khởi động lạnh .............. 29
Hình 1.30 Hình dạng phễu có độ dốc thay đổi ............................................................................ 37
Hình 1.31. Sơ đồ hệ thống phun xăng L – Jtronic ...................................................................... 39
Hình 1.32 Vịi phun chính ........................................................................................................... 39
Hình 1.33. Vịi phun khởi động lạnh .......................................................................................... 40

Hình 2.1. Hệ thống nhiên liệu diesel ............................................................................... 43
Hình 2.2 Bơm Bosch ................................................................................................................... 45
3


Hình 2.3 Đồ thị thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình ............................................ 46
Hình 2.4 Hình dạng xẻ rãnh piston bơm cao áp ........................................................................ 47
Hình 2.5 Đặc tính theo mức nhiên liệu cung cấp và đặc tính tốc độ bơm cao áp ...................... 47
Hình 2.6 Bơm VE ........................................................................................................................ 49
Hình 2.7. Mặt cắt bơm phân phối động cơ IVESCO
................................................. 50
Hình 2.8 Sơ đồ đường nhiên liệu trong bơm VE ........................................................................ 51

Hình 2.9 Cơ cấu điều khiển nhiên liệu bơm VE .............................................................. 52
Hình 2.10 Điều tốc kỳ khởi động ................................................................................................ 53
Hình 2.11 Điều tốc kỳ khơng tải và tăng tốc .............................................................................. 53
Hình 2.12 Điều tốc kỳ chạy quá tốc độ ...................................................................................... 54
Hình 2.13 Bộ điều chỉnh tự động góc phun sớm ........................................................................ 54
Hình 2.14 Vịi phun..................................................................................................................... 56
Hình 2.15 Đặc tính vịi phun hở. ................................................................................................ 57
Hình 2.16. Đặc tính vịi phun kín tiêu chuẩn .............................................................................. 58
Hình 2.17 Bơm thấp áp kiểu piston ............................................................................................ 60
Hình 2.18 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel điếu khiển điện tử EFI ........................................... 62
Hình 2.19 Sơ đồ hệ thống EFI-diesel thơng thường ................................................................... 63
Hình 2.20 Kết cấu hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử lập trình PEEC ............................... 64
Hình 2.21 Sơ đồ hệ thống điều khiển điện tử lập trình PEEC ................................................... 64
Hình 2.22 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu điều khiển điện tử 3406E trên xe Catepilar .................... 65
Hình 2.23 Kết cấu tổ bơm – vịi phun điều khiển điện tử ........................................................... 66
Hình 2.24. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển HEUI ...................................................................... 67

Hình 2.25. Sơ đồ kết cấu hệ thống HEU ................................................................................... I68
Hình 2.26. Chu kỳ nạp bơm HEUI ............................................................................................. 68
Hình 2.27 Kỳ phun bơm HEUI ................................................................................................... 69
Hình 2.28 Sự thay đổi áp suất phun theo tốc độ động cơ của vòi phun HEUI .......................... 69
Hình 2.29 Kết cấu vịi phun HEUI ............................................................................................. 70
Hình 2.30 Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu Common rail ....................................................... 72
Hình 2.31. Quá trình phun nhiên liệu 2 lần của vịi phun Common Rail ................................... 73
Hình 2.32 Sự tăng áp trong xy lanh động cơ ứng với chu trình phun kép. ............................................. 73

Hình 2.33. Sơ cấu tạo của bơm cao áp....................................................................................... 74
Hình 2.34 Sơ đồ cấu tạo vịi phun .............................................................................................. 75
Hình 3.1 Đặc tính của động cơ và máy cơng tác ....................................................................... 76
Hinh 3.2 Tính cần thiết đặt điều tốc trên động cơ ..................................................................... 77
Hình 3.3 Cơ cấu điều tốc kiểu Watt............................................................................................ 77
Hình 3.4 Đặc tính động cơ với các loại điều tốc ........................................................................ 79
Hình 3.5 Bộ điều tốc 2 chế độ .................................................................................................... 80
Hình 3.6 Điều tốc đa chế độ ....................................................................................................... 81

4


Lời nói đầu
Giáo trình đƣợc biên soạn theo đề cƣơng môn học “Hệ thống nhiên liệu động
cơ đốt trong” của Khoa Cơng nghệ Ơ tơ, trƣờng Đại học Cơng nghiệp Hà Nội với thời
lƣợng 2 tín chỉ hoặc 3 tín chỉ của hệ chính quy. Giáo trình chủ yếu đƣợc dùng làm tài
liệu học tập và nghiên cứu của sinh viên chun ngành động cơ, ơ tơ ngồi ra cũng có
thể dùng làm tài liệu tham khảo đối với các cán bộ kỹ thuật có liên quan.
Khi biên soạn giáo trình, các tác giả đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới
có liên quan đến mơn học và phù hợp với đối tƣợng sử dụng cũng nhƣ cố gắng gắn
những nội dung lý thuyết với những vấn đề thực tế thƣờng gặp trong sản xuất, đời

sống nhằm nâng cao tính thực tiễn của giáo trình.
Giáo trình đã giới thiệu một cách có hệ thống những vấn đề về hệ thống nhiên
liệu động cơ xăng, diesel và tự động điều chỉnh tốc độ động cơ dùng trong các thiết bị
động lực: Ơ tơ, máy kéo, tàu thủy, các máy nơng lâm…..
Mặc dù đã cố gắng nhƣng chắc chắn không tránh khỏi những khiếm khuyết. Rất mong
nhận đƣợc ý kiến đóng góp của ngƣời sử dụng để lần tái bản sau đƣợc hồn chỉnh hơn.
Mọi đóng góp xin gửi về Tổ Chuyên ngành, khoa Công nghệ ô tô, trƣờng Đại học
Công nghiệp Hà nội.

5


Chương 1 Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng
1.1 Khái quát về tạo hỗn hợp trong động cơ xăng
Chất lƣợng q trình cháy, cơng suất và hiệu suất động cơ phụ thuộc nhiều và
quá trình tạo hỗn hợp.
1.1.1 Yêu cầu đối với hỗn hợp
- Có thành phần phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ
- Hỗn hợp phải đồng nhất trong một xilanh và có thành phần nhƣ nhau trong
các xilanh (động cơ nhiều xilanh)
Để hỗn hợp đảm bảo yêu cầu trên động cơ xăng hình thành hỗn hợp nhƣ:
- Hỗn hợp bên ngoài gồm hệ thống nhiên liệu động cơ xăng dùng chế hịa khí,
hệ thống nhiên liệu phun xăng trên đƣờng ống nạp (đơn điểm và đa điểm)
- Hỗn hợp bên trong: Nhiên liệu đƣợc phun trực tiếp vào xilanh đơng cơ.
Mỗi phƣơng pháp hình thành hỗn hợp trên đều có thiết bị và biện pháp cụ thể
để đảm bảo chất lƣợng hỗn hợp.
1.1.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo hỗn hợp
- Thời gian tạo hỗn hợp: Thời gian càng dài tạo hỗn hợp càng đều
- Nhiệt độ môi trƣờng và động cơ: Nhiệt độ cao, bay hơi và hòa trộn với cƣờng
độ mạnh chất lƣợng hỗn hợp tốt. Vì thế động cơ xăng phải có biện pháp sấy nóng, tuy

nhiên chỉ sấy nóng đủ để nhiên liệu bay hơi, nếu sấy q nóng lƣợng khí nạp mới sẽ
giảm và cơng suất động cơ sẽ giảm theo.
- Kết cấu đƣờng ống nạp, buồng cháy… ảnh hƣởng tới chất lƣợng hỗn hợp về
sự đồng nhất trong một xilanh và sự đồng đều giữa các xilanh.
- Thành phần, tính chất của nhiên liệu: Nhiên liệu có nhiều thành phần chƣng
cất nhẹ, dễ bay hơi tạo hỗn hợp đồng đều, hàm lƣợng hơi cao.

1.2 Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí
Hệ thống nhiên liệu có nhiệm vụ chuẩn bị và cung cấp hỗn hợp khí cháy gồm
khơng khí và hơi xăng (gọi tắt là hồ khí ) cho động cơ đảm bảo về số lƣợng và thành
phần (hệ số dƣ lƣợng khơng khí ) phù hợp với chế độ làm việc của động cơ.
Dựa vào phƣơng pháp cấp nhiên liệu cho bộ chế hồ khí, ngƣời ta chia hệ thống
thành hai loại: loại cƣỡng bức và loại tự chảy.

6


Hình 1.1. Hệ thống nhiên liệu kiểu cưEỡng bức của động cơ xăng ơ tơ dùng bộ chế hồ khí
1- ống nạp xăng; 2- phễu có nút bịt; 3- ống thông hơi ; 4 - thùng xăng; 5- thước đo; 6 - van ;
7 - ống dẫn xăng; 8 - lọc xăng; 9 - bơm chuyển xăng; 10 - lọc lắng; 11 - bình lọc khơng khí;
12 - bình tiêu âm; 13 - bộ chế hồ khí;14 - bộ hạn chế tốc độ cực đại; 16 - cảm biến mức
xăng;17 - nút xả xăng; 18 - miệng hút.

Ở hệ thống nhiên liệu tự chảy, thùng xăng thƣờng đặt cao hơn bộ chế hồ khí
khoảng 300  500mm nên nhờ trọng lƣợng bản thân xăng có thể tự chảy từ thùng xăng
chứa qua bình lọc vào bộ chế hồ khí, khơng cần bơm chuyển xăng. Đối với động cơ
tĩnh tại, động cơ lắp trên máy kéo hoặc xe máy… thƣờng sử dụng hệ thống nhiên liệu
tự chảy.
Hệ thống nhiên liệu cƣỡng bức dùng trên ơ tơ (hình 1.1) do thùng xăng 4 đặt
thấp hơn bộ chế hồ khí 13 nên phải dùng bơm chuyển xăng 9, hút xăng từ thùng 4,

qua lƣới lọc 18, ống dẫn 7, lọc thô 8 vào bơm để bơm qua bình lọc lắng 10 vào bộ ché
hồ khí 13. Đối với động cơ lắp trên ơ tô máy kéo chủ yếu sử dụng hệ thống nhiên liệu
cƣỡng bức.
Bộ chế hồ khí làm nhiệm vụ chuẩn bị và cung cấp hồ khí cho động cơ, là cụm
chi tiết quan trọng nhất của hệ thống, các bộ chế hồ khí thƣờng dùng hiện nay đều có
nguồn gốc từ bộ chế hồ khí đơn giản

1.3 Bộ chế hịa khí
1.3.1 Đặc tính bộ chế hịa khí đơn giản
1.3.1.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động

7


Bộ chế hồ khí đơn giản (hình 1.2) cịn đƣợc gọi là bộ chế hồ khí một vịi
phun và một giclơ gồm có: buồng phao 6, giclơ 4, vịi phun 1, họng 2, khơng gian hồ
trộn và bƣớm ga 3.
Ngun lý hoạt động: xăng từ
thùng chứa, do tự chảy hoặc nhờ bơm
xăng đi qua ống 8 vào buồng phao 6.
Nếu mức xăng trong buồng phao hạ
thấp, phao 5 sẽ đi xuống mở đƣờng
thông qua van kim 7 cho nhiên liệu đi
vào buồng phao với áp suất khí trời
p0.
Khơng khí từ ngoài trời qua
miệng vào rồi qua họng 2 của bộ chế
hồ khí làm tăng tốc độ và giảm áp
suất tại họng ph. Nhờ chênh áp ph =
p0 - ph xăng vào từ buồng phao đƣợc

hút qua vòi phun 1 vào họng 2. Khi ra
khỏi vịi phun xăng đƣợc khơng khí đi
qua họng xé tơi và hồ trộn đều trong
dịng khơng khí qua họng. Khơng gian
hồ trộn) ở đây một phần xăng đƣợc
bay hơi và hồ trộn đều với khơng khí
đi vào động cơ phụ thuộc độ mở

Hình 1.2. Sơ đồ bộ chế hồ khí đơn giản
1 - vịi phun; 2 - họng; 3 - bướm ga;
4 - fíclơ; 5 - phao xăng;
6 - buồng phao; 7 - van kim; 8 - ống xăng;
9 - lỗ thông;
I – Xăng; II – khơng khí ; III – hồ khí.

bƣớm ga 3. Vì vậy bƣớm ga là cơ cấu
chính điều khiển hoạt động của động
cơ. Các hạt xăng chƣa kịp bay hơi hết trong khơng gian hồ trộn bị cuốn theo dịng
chảy, sẽ tiếp tục bay hơi và hồ trộn khơng khí trên suốt đƣờng nạp trong xi lanh động
cơ, suốt các hành trình hút và nén của các xi lanh.
1.3.1.2 Đặc tính của bộ chế hịa khí đơn giản

Đặc tính bộ chế hồ khí là quan hệ của hệ số dƣ lƣợng khơng khí  với
một trong những thơng số đặc trƣng cho lƣợng hỗn hợp nạp vào động cơ (lƣu
lƣợng không khí Gk, độ chân khơng ph tại họng khuếch tán, cơng suất có ích
của động cơ Ne)

8

Ta có :  

Gk
Gnl .L0

(1.1)

Gk, Gnl – lƣu lƣợng của khơng khí và nhiên liệu
L0 – lƣợng khơng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1kg nhiên liệu (kg kk/kg nl)
Xét quan hệ  = f(ph)
Để có đƣợc quan hệ trên, trƣớc hết cần tìm ra quan hệ giữa Gk, Gnl theo
ph. Sau khi tính tốn với bộ chế hồ khí đơn giản có:
G k   h f h 2p h  k , kg/s

(1.2)

G nl   d f d 2(p h  h.g. nl ) nl , kg/s

(1.3)

ph - độ chân không tại họng khuếch tán, ph = p0 - ph
h – khoảng cách từ mức xăng trong buồng phao đến miệng vòi phun (h = 58mm)

g – gia tốc trọng trƣờng
k, nl – mật độ khơng khí, mật độ nhiên liệu
h, d – hệ số bóp dịng của họng khuếch tán và của gíclơ nhiên liệu
fh, fd – tiết diện thơng qua hình học tại họng khuếch tán và gíclơ.
Thay các biểu thức (1.2) và (1.3) vào (1.1) sẽ tìm ra đặc tính của bộ chế hồ khí
đơn giản dƣới dạng sau:
α

trong đó:

1 fh
.
L0 f d

1 fh μh
. .
L0 f d μ d

ρ0
Δp h
.
ρ nl Δp h  g. h.ρ nl

(1.4)

ρ0
=const
ρ nl

h
p h
.
 d p h  g.h. nl

- là biến số phụ thuộc ph

Do đó, hệ số dƣ lƣợng khơng khí  của hồ khí trong bộ chế hồ khí đậm dần

lên) khi tăng độ chân không ở họng hoặc tăng lƣu lƣợng khơng khí qua họng (hình
1.3). Trên thực tế, mật độ khơng khí giảm dần khi tăng ph trong khi đó nl hầu nhƣ
khơng thay đổi, đó là lý do chính làm cho hồ khí đậm dần khi tăng ph.

9


Hình 1.3 Đặc tính của bộ chế hồ khí đơn giản.

Qua đồ thị trên nhận thấy, khi ph tăng thì hệ số dƣ lƣợng khơng khí  giảm,
nghĩa là hỗn hợp đậm dần, đặc tính này khơng thoả mãn u cầu sử dụng của động cơ.
Nếu điều chỉnh chế hoà khí có hỗn hợp cần thiết ở chế độ tải lớn thì ở chế độ tải
nhỏ và trung bình hỗn hợp quá loãng và ngƣợc lại nếu điều chỉnh hỗn hợp cần thiết
cho chế độ tải nhỏ và trung bình thì ở chế độ tải lớn hỗn hợp quá đậm.
1.3.2. Đặc tính lý tưởng của bộ chế hịa khí
Với bộ chế hồ khí lý tƣởng cần đảm bảo cho hồ khí có thành phần tối ƣu theo
điều kiện hoạt động của động cơ. Quy luật thay đổi thành phần tối ƣu của hồ khí
đƣợc xác định qua đặc tính điều chỉnh thành phần hồ khí, thể hiện sự biến thiên của
các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ theo hệ số dƣ lƣợng khơng khí  khi giữ
khơng đổi tốc độ động cơ và vị trí bƣớm ga (hình 1.4). Tung độ của đồ thị đặc tính
điều chỉnh là công suất tiêu hao nhiên liệu ge (theo % của gemin) và cơng suất có ích Ne
(theo % Nemax đƣợc xác định bằng thực nghiệm ở tốc độ đã định và mở hết bƣớm ga).
Các đƣờng I – I’ là kết quả khảo nghiệm khi mở 100% bƣớm ga; còn các đƣờng II –
II’ và III – III’… tƣơng ứng với các vị trí bƣớm ga nhỏ dần cịn hoành độ của đồ thị là
.
Qua đồ thị thấy rằng : với n = const, ở mỗi vị trí bƣớm ga giá trị của  tƣơng
ứng với công suất cực đại (các điểm 1,2,3) đều nhỏ hơn so với những điểm có suất
tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất (các điểm 5, 6, 7 của đƣờng I’, II’, III’… hoặc 8,9,10 của
các đƣờng I, II, III…).
Ở mọi vị trí bƣớm ga các điểm đạt cơng suất cực đại đều có <1.

Càng đóng nhỏ bƣớm ga,  của điểm cơng suất cực đại càng giảm.

10


Khi mở 100% bƣớm ga, suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất xuất hiện tại   1,1.
Càng đóng nhỏ bƣớm ga vị trí xuất hiện gemin càng chuyển hƣớng giảm của , khi
đóng bƣớm ga gần kín giá trị  tƣơng ứng với gemin <1.
Nhƣ vậy khi đóng bƣớm ga nhỏ dần,
muốn có cơng suất cực đaị cũng nhƣ muốn có
cơng suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất đều phải
làm cho hồ khí đậm lên. Nối các điểm 1,2,3…
và các điểm 8,9,10 trên các đƣờng I, II, III sẽ
đƣợc hai đƣờng a và b thể hiện sự biến thiên
của thành phần hồ khí của cơng suất cực đại
(đƣờng a) và của công suất tiêu hao nhiên liệu
nhỏ nhất (đƣờng b) khi mở dần bƣớm ga. Khu
vực giữa hai đƣờng a, b là khu vực có thành
phần hồ khí tƣơng đối tốt, cải thiện tính năng
kinh tế kỹ thuật của động cơ. Khu vực bên
ngoài hai đƣờng a, b sẽ làm giảm công suất và
tăng suất tiêu hao nhiên liệu động cơ, không
đƣợc để động cơ hoạt động ở các khu vực này.
Tuỳ theo công dụng và điều kiện hoạt
động của động cơ mà thực hiện điều chỉnh để Ne

Hình 1.4 Các đặc tính điều chỉnh
thành phần hồ khí.

và ge biến thiên theo thành phần hồ khí  đƣợc

sát với đƣờng a hoặc đƣờng b. Điểm 4 thể hiện thành phần hồ khí khi động cơ chạy
khơng tải.
Với một tốc độ đã định, mỗi đƣờng cong I, II hoặc III (I’, II’, III’) đều đƣợc đo
ở một vị trí của bƣớm ga và do đó độ chân khơng ở họng ph cũng nhƣ lƣu lƣợng
khơng khí Gk tƣơng ứng với mỗi đƣờng đó đều là hằng số. Nhƣ vậy nhờ các đƣờng a,
b rất dễ xây dựng sự biến thiên của thành phần hồ khí trên tọa độ  - Gh hoặc  - ph
theo công suất cực đại hoặc theo suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất. Hình 3.8 là đồ thị
 - Gk thể hiện biến thiên của  theo Gk (tính theo % lƣu lƣợng khơng khí mở hồn
tồn bƣớm ga) ở chế độ cơng suất cực đại (đƣờng 2) và suất tiêu hao nhỏ nhất (đƣờng
3).
Trong thực tế sử dụng, ngƣời ta chỉ địi hỏi cơng suất cực đại khi mở 100%
bƣớm ga (điểm 1 hình 3.7 và 3.8) cịn lại tất cả các vị trí đóng nhỏ bƣớm ga cần điều
chỉnh để động cơ hoạt động với thành phần hồ khí đảm bảo tiết kiệm nhiên liệu.
11


Vì vậy mối quan hệ lý
tƣởng nhất giữa  và Gk sẽ là
đƣờng 4 (hình 3.8), đó chính là
đặc tính của bộ chế hồ khí lý
tƣởng khi chạy ở một số vịng
quay nhất định.
So sánh đặc tính của bộ chế
hồ khí đơn giản (hình 1.3) và bộ

Hình 1.5 Đặc tính của bộ chế hồ khí lý tưởng;

chế hồ khí lý tƣởng thấy rằng: bộ
I - giới hạn khơng tải.
chế hồ khí đơn giản khơng thể chuẩn bị hồ khí cho động cơ với thành phần tốt nhất

ở mọi chế độ hoạt động. Do đó muốn hiệu chỉnh để đƣợc hình dạng sát với đặc tính
của bộ chế hồ khí lý tƣởng, thì trên cơ sở bộ chế hồ khí đơn giản cần bổ sung thêm
một số cơ cấu và hệ thống đảm bảo thoả mãn các yêu cầu sau:
- Ở chế độ không tải, muốn động cơ chạy ổn định cần có hồ khí đậm (  0,4
 0,8) , và phải tạo điều kiện để xăng đƣợc phun tơi, phân bố đều và dễ bay hơi trong
dịng khí nạp.
- Khi bƣớm ga mở tƣơng đối rộng cần cung cấp hồ khí tƣơng đối lỗng ( 
0,17  1,15).
- Để đạt công suất cực đại khi mở 100% bƣớm ga cần đảm bảo   0,75  0,9
(giá trị nhỏ dùng cho động cơ chạy bằng dầu hoả).
- Khi khởi động lạnh ở tốc độ thấp cần hồ khí đậm (  0,3  0,4 hoặc đậm
hơn) để dễ khởi động.
- Khi cho ô tô bắt đầu lăn bánh hoặc khi tăng cần tăng tốc nhanh phải mở
nhanh bƣớm ga để hút nhiều hồ khí vào xi lanh, những lúc ấy thƣờng làm cho hồ
khí bị nhạt.
Những u cầu trên đƣợc thực hiện trong các hệ thống phun chính và hệ thống
phụ của bộ chế hồ khí.
1.3.3 Hệ thống phun chính
Hệ thống chính nhằm cung cấp hỗn hợp cho động cơ làm việc kinh tế nhất
trong vùng làm việc phổ biến của động cơ. Trên đƣờng đặc tính lý tƣởng của bộ chế
hồ khí, hệ thống chính phải cung cấp hỗn hợp nhạt dần khi tải trọng tăng dần. Trong
thực tế có nhiều hệ thống phun chính, nhƣng phổ biến nhất là các hệ thống sau:
12


a. Hệ thống chính giảm độ chân khơng sau gíclơ chính
Hệ thống chính giảm độ chân khơng sau gíclơ chính ngồi gíclơ nhiên liệu số 1
cịn có gíclơ khơng khí 2.

Hình 1.6 Hệ thống chính giảm độ chân khơng sau gíclơ chính

1- Gíclơ chính; 2- gíclơ khơng khí; 3- ống khơng khí

Xây dựng đƣờng đặc tính bộ chế hồ khí theo ph nhƣ sau:
Khi ph còn nhỏ, xăng chƣa đƣợc hút ra nhƣng mức xăng ở vòi phun đƣợc tăng
dần lên. Từ khi ph = g.nl. h xăng bắt đầu đƣợc phun ra và hệ thống làm việc nhƣ bộ
chế hồ khí đơn giản, tức  giảm dần (hỗn hợp đậm dần), đồng thời mặt thoáng y
trong ống 3 từ từ hạ xuống cho đến khi y = H. Tại thời điểm này có một dịng khí đột
ngột qua gíclơ khơng khí 2 vào ống khơng khí 3 ra vịi phun. Do đó, trong ống khơng
khí có áp suất p0 giảm xuống một lƣợng nhất định, khi đó tại thời điểm y = H hỗn hợp
đậm lên đột ngột ( giảm đột ngột), sau đó ph bắt đầu tăng nhƣng ảnh hƣởng đến việc
hút xăng qua gíclơ 1 giảm đi dẫn tới tốc độ tăng lƣu lƣợng nhiên liệu giảm so với giai
đoạn trƣớc nên hỗn hợp nhạt dần.
b. Hệ thống chính có gíclơ bổ sung
+ Đặc điểm: thực chất của loại hệ thống chính này gồm nhiều gíclơ nhiên liệu
(2 gíclơ nhiên liệu) tạo thành hai hệ thống cung cấp nhiên liệu độc lập vào họng
khuếch tán. Hệ thống thứ nhất có thể coi nhƣ là hệ thống chính kiểu giảm độ chân
khơng sau gíclơ chính xét ở trên bao gồm gíclơ 1 và giclơ khơng khí có tiết diện thơng
qua bằng . Hệ thống thứ hai gồm gíclơ 2 thực chất là một bộ chế hồ khí đơn giản.

13


3

? Ph
H

y
2
1

Hình 1.7 Hệ thống chính là gíclơ bổ xung
1- Gíclơ chính; 2- gíclơ bổ sung; 3- ống khơng khí

+ Đặc tính của bộ chế hồ khí đƣợc xây dựng nhƣ sau:
Khi ph còn nhỏ, giống nhƣ hệ thống phun chính giảm độ chân khơng sau gíclơ
chính, xăng chƣa đƣợc hút ra nhƣng mức xăng ở vòi phun đƣợc nâng dần lên. Từ khi
ph = g.nl. h xăng bắt đầu đƣợc phun ra và hệ thống làm việc nhƣ bộ chế hồ khí
đơn giản (hỗn hợp đậm dần), đồng thời mặt thoáng y trong ống 3 từ từ hạ xuống cho
đến khi y = H. Từ đó trở đi, ph tiếp tục tăng nhƣng lƣu lƣợng nhiên liệu qua gíclơ 1
khơng đổi (phụ thuộc vào H), do đó hỗn hợp nhạt dần. Tổng hợp lại trên cơ sở lựa
chọn tƣơng quan giữa các thơng số của hai gíclơ, hỗn hợp cung cấp cho động cơ từ khi
y = H sẽ nhạt dần đáp ứng đặc tính lý tƣởng của bộ chế hồ khí.
c. Hệ thống điều chỉnh độ chân khơng ở họng

Hình 1.8 Hệ thống chính điều chỉnh độ chân khơng ở họng
Hình 1.8 trình bày ngun tắc của một số hệ thống thay đổi độ chân không ở
họng. Khi bƣớm ga mở đến một mức độ nào đó nhằm tăng tải, độ chân không ở họng
khuếch tán đủ lớn sẽ mở các lá lò xo hay van để bổ sung khơng khí làm cho hỗn hợp
nhạt dần nhằm đáp ứng đặc tính lý tƣởng của bộ chế hồ khí.
14


d. Hệ thống thay đổi tiết diện gíclơ kết hợp với hệ thống khơng tải

Hình 1.9 Hệ thống thay đổi tiết diện gíclơ kết hợp với hệ thống khơng tải
1- gíclơ chính; 2- ống hỗn hợp của hệ thống khơng tải;3- gíclơ khơng tải;
4- gíclơ khơng khí khơng tải;5- Vít điều chỉnh

Theo nguyên tắc này, hệ thống không tải luôn làm việc kể cả ở vùng tải trọng

lớn. Khi bƣớm ga mở dần, qua hệ thống đòn dẫn động, kim 5 đi lên làm tăng tiết diện
gíclơ nhiên liệu 1, hỗn hợp sẽ đậm lên. Tuy nhiên khi đó độ chân không sau bƣớm ga
giảm dần nên hệ thống không tải sẽ cho hỗn hợp nhạt dần. Khi thiết kế, ngƣời ta lựa
chọn tƣơng quan các thông số của các gíclơ sao cho kết quả tổng hợp hỗn hợp nhạt
dần.
1.3.4 Các hệ thống phụ khác
a. Hệ thống khơng tải

Hình 1.10 Hệ thống không tải
1- Lỗ phun không tải; 2- Lỗ chuyển tiếp; 3- Vít điều chỉnh hỗn hợp; 4- Ống hịa trộn;
5- Gíclơ khơng khí; 6- Gíclơ nhiên liệu; 7- Vít kênh ga
15


Khi động cơ chạy khơng tải, bƣớm ga đóng gần kín, lƣu lƣợng khơng khí qua
họng khuếch tán nhỏ khiến cho độ chân không tại đây nhỏ nên khả năng hút xăng cũng
nhƣ xé tơi và hoà trộn xăng với khơng khí kém. Do đó hệ thống chính khơng có khả
năng cung cấp hỗn hợp cho động cơ chạy không tải. Trong khi đó, độ chân khơng sau
bƣớm ga lớn nên đƣợc tận dụng để hút xăng ra họng khuếch tán và tạo thành hỗn hợp
cho động cơ chạy không tải. Cụ thể, xăng đƣợc hút từ buồng phao qua giclơ nhiên liệu
6 (hình 1.10) cịn khơng khí đƣợc hút qua giclơ 5 vào ống hỗn hợp 4. Tại đây xăng hồ
trộn sơ bộ với khơng khí tạo thành dạng nhũ tƣơng tạo điều kiện thuận lợi cho qúa
trình bay hơi và hồ trộn của xăng với khơng khí tạo thành hỗn hợp. Cuối cùng, hỗn
hợp đƣợc hút qua lỗ 1 phun vào khơng gian sau bƣớm ga. Q trình bay hơi và hồ
trộn của xăng với khơng khí tiếp tục diễn ra trên đƣờng nạp vào xylanh động cơ.
Khi động cơ chuyển từ chế độ không tải về chế độ có tải, bƣớm ga mở to dần.
Độ chân khơng sau bƣớm ga giảm đi dẫn tới lƣợng hỗn hợp cung cấp qua hệ không tải
giảm trong khi hệ thống chính chƣa hoạt động vì độ chân khơng ở họng khuếch tán
cịn nhỏ khiến cho động cơ có thể bị chết máy. Để khắc phục hiện tƣợng này, trong hệ
thống khơng tải có lỗ chuyển tiếp 2. Khi bƣớm ga mở đến vị trí nào đó sao cho lỗ 2 ở

vào vị trí phía sau bƣớm ga, lúc đó lỗ 2 sẽ trở thành lỗ bổ sung hỗn hợp cho chế độ
chuyển tiếp. Cịn ở chế độ khơng tải, lỗ 2 đóng vai trị cung cấp khơng khí vào ống
hỗn hợp 4.
Chế độ không tải đƣợc điều chỉnh sao cho động cơ làm việc ổn định ở số vòng
quay nhỏ nhất có thể nhằm tiết kiệm nhiên liệu.
Thơng thƣờng chế độ khơng tải đƣợc điều chỉnh theo trình tự sau đây. Đầu tiên
vít điều chỉnh hỗn hợp 3 đƣợc vặn chặt rồi mới ra theo quy định của nhà chế tạo (ví dụ
đối với xe máy Dream II là 2 1/8 vịng ). Vít kênh ga 7 đƣợc vặn vào một chút để
tăng độ mở của bƣớm ga. Sau đó cho động cơ khởi động. Nếu không tác động lên cơ
cấu điều khiển bƣớm ga, động cơ sẽ chạy không tải ở tốc độ cao. Nới dần vít 7 –
bƣớm ga sẽ đóng nhỏ lại, tốc độ động cơ giảm đi – cho đến khi động cơ đạt đƣợc tốc
độ không tải ổn định nhỏ nhất.
b. Hệ thống làm đậm
Bao gồm hệ thống làm đậm cơ khí và hệ thống làm đậm chân không:

16


Hình 1.11 Hệ thống làm đậm cơ khí
1- Gíclơ làm đậm; 2- Gíclơ của hệ thống phun chính; 3- Kim điều chỉnh; 4- Đòn dẫn động; 5Bướm ga

+ Nguyên lý làm việc
- Khi động cơ làm việc ở chế độ tải nhỏ và trung bình bƣớm ga 5 mở chƣa lớn
nên chỉ có hệ thống chính làm việc cung cấp hỗn hợp nhạt dần cho động cơ làm việc ở
chế độ kinh tế nhất, để đơn giản chỉ thể hiện gíclơ 2 và vịi phun đến họng khuếch tán
đại diện cho hệ thống phun chính nhƣ hình vẽ.
- Khi bƣớm ga mở đủ lớn, qua hệ thống đòn dẫn động 4, kim điều chỉnh 3 đƣợc
nâng lên làm tăng tiết diện thơng qua của gíclơ làm đậm 1, bổ sung thêm nhiên liệu
vào hệ thống phun chính để làm đậm hỗn hợp. Hỗn hợp đƣợc làm đậm nhất khi gíclơ 1
đƣợc mở to nhất ứng với vị trí mức mở bƣớm ga lớn nhất. Lúc này động cơ phát ra

công suất cực đại.
+ Ƣu nhƣợc điểm
Đơn giản nhƣng có nhƣợc điểm là thời điểm bắt đầu làm đậm chỉ phụ thuộc độ
mở bƣớm ga mà không phụ thuộc vào n nên ảnh hƣởng đến đặc tính tải của động cơ.
* Hệ thống làm đậm chân không

17


7
6
5

4

2

3

1

Hình 1.12 Hệ thống làm đậm chân khơng
1- Bướm ga; 2-Gíclơ làm đậm; 3- Gíclơ hệ thống phun chính; 4- Kim điều chỉnh;
5- Đòn dẫn động; 6- Piston; 7- Lò xo

+ Nguyên lý làm việc
- Khi bƣớm ga mở nhỏ, độ chân không sau bƣớm ga lớn, tác dụng lên khơng
gian trên piston thắng sức căng lị xo 7 kéo piston đi lên. Lò xo hồi vị của hệ kim điều
chỉnh 4 đóng gíclơ làm đậm 2. Khi đó chỉ có hệ thống chính cung cấp hỗn hợp với
thành phần nhạt dần.

- Khi bƣớm ga mở lớn, độ chân không sau bƣớm ga giảm, lò xo 7 đẩy piston6
đi xuống thơng qua hệ thống địn dẫn động 5 nâng kim 4 mở gíclơ 2 bổ sung thêm
nhiên liệu vào hệ thống chính làm đậm hỗn hợp.
+ Ƣu nhƣợc điểm:
Khắc phục đƣợc nhƣợc điểm của hệ thống dẫn động cơ khí, tuy nhiên độ ổn
định của hệ thống này kém.
Vì vậy trong một số hồ khí ngƣời ta sử dụng đồng thời hai hệ thống làm đậm
cơ khí và làm đậm chân không để tận dụng ƣu điểm của hai hệ thống này.
c. Hệ thống khởi động

18


Hình 1.13 Hệ thống khởi động
1- Bướm ga; 2- Đường hỗn hợp khơng tải; 3- Hệ thống chính; 4- Van an tồn;
5- Bướm gió; 6- Liên kết bướm gió – bướm ga

+ Do n = 50 – 100 vg/ph nên tốc độ khơng khí qua họng rất nhỏ, nhiên liệu
phun vào ít và chất lƣợng phun kém. Mặt khác, động cơ khi đó do lạnh nên xăng khó
bay hơi và dễ tạo thành màng trên thành ống nạp, hỗn hợp tạo thành thực tế rất lỗng
và động cơ khó khởi động, vì vậy để dễ khởi động động cơ dễ dàng phải cung cấp
thêm nhiên liệu làm đậm hỗn hợp.
+ Nguyên lý làm việc: Khi khởi động, bƣớm gió 4 đóng lại, do đó độ chân
khơng trong họng khuếch tán cũng nhƣ độ chân không sau bƣớm ga 1 đều lớn. Hệ
thống chính 3 và hệ thống khơng tải 2 đồng thời làm việc cung cấp cho động cơ hỗn
hợp rất đậm để khởi động. Khi động cơ đã nổ, dƣới tác dụng của độ chân khơng lớn
sau bƣớm gió 5, van an toàn 4 sẽ mở ra cung cấp thêm khơng khí tránh tránh cho hỗn
hợp q đậm dẫn tới động cơ có thể bị chết máy ngay sau khi nổ. Sau khi khởi động
bƣớm gió 5 đƣợc mở cực đại để giảm tối đa tổn thất khí động tại đây.
d. Hệ thống tăng tốc

Khi cần thiết phải tăng nhanh tốc độ hay tải trọng động cơ phải mở đột ngột
bƣớm ga. Khi đó lƣợng khơng khí vào động cơ nhanh nhƣng lƣợng nhiên liệu tăng
không kịp do quán tính của xăng lớn hơn nhiều so với quán tính của khơng khí nên
hỗn hợp nhạt đi đột ngột có thể làm chết máy. Để khắc phục hiện tƣợng này trên bộ
chế hồ khí có hệ thống tăng tốc.

19


7

6
5
4
8

1

2
3

Hình 1.14 Hệ thống tăng tốc
1- Bướm ga; 2- Địn dẫn động; 3- Van bi; 4- Piston; 5- Xylanh;
6- Lò xo; 7- Vòi phun; 8-Van rơi

+ Nguyên lý làm việc
- Khi bƣớm ga mở đột ngột, qua hệ thống đòn dẫn động 2 và lò xo 6 đẩy piston
4 đi xuống. áp suất bên dƣới piston 4 tăng lên đột ngột nên van 3 đóng lại, nhiên liệu
khơng trở lại buồng phao mà nâng van 8 lên rồi phun vào họng khuếch tán qua vòi
phun 7, bổ xung cƣỡng bức một lƣợng nhiên liệu cho quá trình tăng tốc động cơ.

- Khi tăng tải từ từ, bƣớm ga mở chậm, nhiên liệu lọt qua khe hở piston – xilanh
và đi qua van bi 3 trở lại buồng phao, quá trình bơm tăng tốc khơng xảy ra. Khi đóng
bƣớm ga, piston 4 đi lên, nhiên liệu qua van bi 3 nạp vào khơng gian bên dƣới piston
4.
- Trong q trình mở đột ngột bƣớm ga, lò xo 6 bị nén lại. Khi q trình này kết
thúc lị xo sẽ giãn ra từ từ có tác dụng kéo dài q trình phun nhiên liệu một thời gian
nữa. Do đó có thể tránh hiện tƣợng động cơ rồ máy lên đột ngột rồi chết máy do hỗn
hợp lại nhạt đi đột ngột vì hệ thống chính chƣa kịp cung cấp nhiên liệu theo u cầu
của động cơ.
Ngồi ra cịn có các cơ cấu hạn chế tốc độ vòng quay, cơ cấu hiệu chỉnh theo
chiều cao.
g. Cơ cấu hạn chế tốc độ vòng quay

20


3

2
1

Hình 1.15 Cơ cấu hạn chế tốc độ vịng quanh
1- Lị xo; 2- Bướm ga; 3- Hệ thống chính
Khi động cơ làm việc, có thể xảy ra trƣờng hợp vì một lý do nào đó sức cản bên ngồi
giảm hoặc mất đột ngột (ví dụ, gẫy trục truyền cơng suất hoặc chân vịt của tàu thuỷ nhô lên
khỏi mặt nƣớc do sóng to …). Ngƣời vận hành động cơ trong trƣờng hợp nhƣ vậy chƣa phản
ứng kịp để đóng bớt bƣớm ga nên động cơ chạy không tải với tốc độ vịng quay rất lớn, là
tăng mài mịn và có thể làm hƣ hỏng các chi tiết chuyển động do lực quán tính quá lớn. Để tự
động giảm tốc độ vòng quay trong trƣờng hợp này, một số bộ chế hồ khí đƣợc trang bị cơ
cấu hạn chế tốc độ vịng quay. Hình 1.15 trình bày một loại cơ cấu hạn chế tốc độ vòng quay

đơn giản. Khi tốc độ của động cơ tăng vƣợt quá một giá trị nào đó trong lúc bƣớm ga mở to.
Dịng khơng khí vào động cơ với tốc độ cao nên có động năng lớn sẽ tác dụng lên mặt vát trên
bƣớm ga 2 thắng sức căng lị xo 1. Bƣớm ga do đó đƣợc đóng bớt nên tốc độ động cơ giảm.
Trong thực tế cịn có các cơ cấu hạn chế tốc độ vịng quay làm việc trên cơ sở tín hiệu về độ
chân không hay điện từ …
h. Cơ cấu hiệu chỉnh theo chiều cao
Khi động cơ làm việc ở độ cao càng lớn so với mực nƣớc biển, mật độ không khí càng
giảm dẫn đến lƣợng khơng khí nạp thực tế giảm đi và hỗn hợp càng đậm lên. Do lƣợng khơng
khí nạp giảm dẫn đến giảm cơng suất của động cơ đồng thời làm tăng độc hại trong khí thải.
Để khắc phục hiện tƣợng trên, trong một vài bộ chế hồ khí đƣợc trang bị cơ cấu hiệu chỉnh
theo độ cao (hình 1.16).

21


6
5
1

4

2
3
Hình 1.16 Cơ cấu hiệu chỉnh bộ chế hồ khí theo độ cao
1- giclơ nhiên liệu; 2- đường xăng vào hệ thống chính; 3- kim điều chỉnh;
4- baromet; 5- phao; 6- đường xăng vào buồng phao

1.3.4 Bộ chế hịa khí hiện đại
Bộ chế hịa khí hiện đại là một tổng thành phức tạp gồm các cơ cấu đảm bảo
cho các chế độ hoạt động của động cơ đƣợc điều chỉnh chính xác và linh hoạt hơn nhờ

bộ điều khiển điện tử (ECU) giống nhƣ ở hệ thống phun xăng điện tử, ngồi ra nó cịn
làm tăng số lƣợng khơng gian hịa khí theo hai hƣớng sau: Có hai khơng gian hỗn hợp
giống nhau cùng hoạt động hoặc hai không gian hỗn hợp khác nhau cả về cấu tạo và
nhiệm vụ thực hiện.
1.3.4.1 Chế hịa khí có hai khơng gian hỗn hợp giống nhau cùng hoạt động
Về thực chất đó là phƣơng án ghép hai bộ chế hịa khí với nhau, mỗi bộ cấp cho
một nửa số xylanh
của động cơ (hình
1.17). Đối với
động cơ nhiều
xylanh, ƣu điểm
của phƣơng án là
tránh hiện tƣợng
can thiệp của các
xylanh gần nhau
theo trình tự làm
việc, qua đó làm

Hình 1.17. Chế hịa khí có
hai khơng gian hỗn hợp
giống nhau cùng hoạt
động.

Hình 1.18. Phân nhánh đường nạp lắp
chế hịa khí có hai khơng gian hỗn hợp
giống nhau cùng hoạt động.
a) Chế hịa khí; b) Vách ngăn;
16 - số thứ tự các xylanh

tăng hệ số nạp và

công suất cực đại
của xylanh. Dúng
phƣơng án này cần phân nhánh đƣờng ống nạp. Sơ đồ phân nhánh của động cơ 6
22


xylanh giới thiệu trên hình 1.18, nét khuất trong hình là vách ngăn. Nửa bên trái của
đƣờng nạp nối với các xylanh 1, 2, 3, còn nửa bên phải là các xylanh 4, 5, 6. Nếu trình
tự làm việc của động cơ là 1-5-3-6-2-4 thì trên mỗi nửa khoảng cách đánh lửa của hai
xylanh gần nhau theo trình tự làm việc khơng cịn là

720 0
0
 120 0 mà là 240 (hình
6

1.19). Số xylanh càng nhiều, tốc độ động cơ càng cao, hiệu quả của phƣơng án càng
tốt.
Nhƣợc điểm của phƣơng án là
làm tăng hiện tƣợng dao động của dịng
khí và dịng xốy trong mỗi khơng gian,
khơng có lợi cho điều kiện làm việc ổn
định của động cơ, ngoài ra tốc độ trung
bình của dịng khí trong mỗi khơng gian
đều nhỏ khi chạy ở chế độ thấp về tải và
tốc độ, xăng khó đƣợc xé tơi. Để giảm
bớt dao động của dịng khí và xăng,

Hình 1.19 Tình hình nạp của các xylanh
động cơ dùng chế hịa khí có hai khơng gian

cùng hoạt động.
16 - số thứ tự các xylanh.

ngƣời ta thƣờng đục một lỗ cân bằng trên
vách ngăn. Cần chọn hợp lý kích thƣớc và vị trí lỗ này.
1.3.4.2 Chế hịa khí có hai khơng gian hỗn hợp khác nhau về cấu tạo và nhiệm vụ
Phƣơng án này (hình 1.20) đáp ứng tốt u cầu đối với tốc độ dịng khí ở mọi
chế độ tốc độ và tải của động cơ.

23


Hình 1.20. Bộ chế hịa khí có hai khơng gian hỗn hợp, khác nhau về cấu tạo và nhiệm vụ
1 - bướm ga chính; 2 - lỗ phun khơng tải chính; 3 - viets khơng tải chính; 4 - jiclơ làm đậm;
5 - jiclơ chính thứ nhất; 6 - van làm đậm; 7 - phao; 8 - van kim; 9 - piston làm đậm;
10 - đường khơng khí; 11 - jiclơ tiết kiệm; 12 - van điện từ; 13 - vịi phun chính thứ nhất;
14 - họng nhỏ chính; 15 - bướm gió; 16 - lỗ phun tăng tốc; 17 - họng nhỏ phụ;
18 - vịi phun chính thứ hai; 19 - jiclơ không tải thứ hai; 20 - bơm tăng tốc; 21 - van bi;
22 - jiclơ chính thứ hai; 23 - màng; 24 - bướm ga phụ; 25 - lỗ phun.

Có hai khơng gian hỗn hợp dùng chung cho cả động cơ. Khơng gian chính với
bƣớm ga 1 và không gian phụ với bƣớm ga 24. Chạy ở tốc độ thấp tải nhỏ chỉ có
bƣớm ga 1 của khơng gian chính hoạt động. Khi độ chân khơng trong họng chính đạt
tới một giá trị quy định thì thơng qua hộp màng 23 sẽ làm cho bƣớm ga 24 của không
gian phụ mở theo bƣớm ga 1. Cả hai bƣớm ga sẽ cùng đạt tới độ mở lớn nhất khi động
cơ chạy ở tốc độ và tải lớn nhất. Về cấu tạo, khơng gian hịa khí chính có: hệ thống
phun chính 5, 13; hệ thống làm đậm dẫn động chân không 6, 9; hệ thống không tải 2,
3, 11, 12; hệ thống khởi động 15; hệ thống tăng tốc dẫn động cơ khí 16, 20, 21. Khơng
gian hịa khí phụ có: hệ thống phun chính 18, 22 và hệ thống chuyển tiếp 22, 19, 25
(khi bƣớm ga 24 đóng kín, nếu lỗ 25 nằm phía trƣớc bƣớm ga, hệ thống này không

hoạt động, đến khi bƣớm ga 24 hé mở, lỗ 25 sẽ nằm trong vùng chân không để xăng
và hịa khí trong hệ thống đƣợc hút qua lỗ này).
Trên miệng nối đƣờng chân không vào hộp màng 23 có ban bi một chiều chắn
lỗ thơng, khi độ chân không tăng đột ngột nhờ tác dụng của van bi, độ chân không
trong hộp chỉ thay đổi từ từ làm cho màng 23 và bƣớm ga
24 đƣợc mở nhẹ êm tránh cho thành phần hịa khí khơng
phải thay đổi lớn.
Các bộ chế hịa khí bốn bƣớm ga (bốn khơng gian
hịa khí) về thực chất là nhờ ghép hai bộ của phƣơng án
này, lúc ấy mỗi cặp bƣớm ga chính và phụ điều khiển hịa
khí cho một nửa số xylanh của động cơ. Các đƣờng ống
nạp của các xylanh phải tƣơng ứng với sự phân cơng trên.
Hình 1.21 giới thiệu phân nhánh đƣờng nạp của động cơ 8
xylanh dùng bốn không gian hịa khí. Một cặp khơng gian
hịa khí chính và phụ cấp hịa khí cho các xylanh 2, 3, 5, 8
(đƣờng đậm), còn cặp kia - cho các xylanh 1, 4, 6, 7
(đƣờng đứt). Để thoả mãn những yêu cầu ngày càng cao
đối với q trình hình thành khí hỗn hợp nhằm giảm suất
tiêu hao nhiên liệu và độc hại trong khí thải cũng nhƣ cải
24

Hình 1.21 Phân nhánh
đường nạp động cơ 8
xylanh dùng 4 khơng
gian hịa khí (gồm 2 cặp
khác nhau về cấu tạo và
nhiệm vụ thực hiện)


thiện chất lƣợng làm việc của động cơ ở mọi chế độ làm việc, ngƣời ta đã trang bị các

bộ phận điện tử cho bộ chế hồ khí. Bộ chế hồ khí khi đó đƣợc gọi là bộ chế hồ khí
điện tử. Hình 1.22 trỉnh bày một bộ chế hồ khí điện tử có tên là Ecotronic của hãng
Bosch- Pierburg. Về cơ bản, bộ chế hồ khí điện tử gồm một bộ chế hồ khí thơng
thƣờng, một bộ điều khiển điện tử 20 và các cơ cấu điều khiển 4 để thay đổi độ mở
bƣớm ga 1 và cơ cấu điều khiển 5 để thay đổi độ mở bƣớm gió 6.
Bộ điều khiển điện tử 20 gồm có các bộ phận chính nhƣ đầu nhận tính hiệu 19,
bộ vi xử lý trung tâm 18 và đầu phát tín hiệu ra 17. Tín hiệu vào sẽ đƣợc tiếp nhận và
xử lý. Sau đó, bộ điều khiển sẽ phát tín hiệu ra để điều khiển các cơ cấu chấp hành 4
và 5 nhằm tạo ra thành phần khí hỗn hợp tối ƣu cho mọi chế độ làm việc của động cơ.
Trong cơ cấu điều chỉnh độ mở bƣớm ga kiểu điện tử – chân khơng 4, vị trí của
màng đàn hồi đƣợc xác định bởi sự cân bằng giữa lực hút chân không trên màng đƣợc
điêù chỉnh nhờ hai nam châm điện điều chỉnh các van thông. Nhờ cần đẩy 3, màng đàn
hồi xác định độ mở của bƣớm ga 1. Vị trí của màng đàn hồi đƣợc ghi nhận và truyền
tín hiệu về bộ điều khiển điện tử 20 qua đƣờng 12.
Khi động cơ khởi động, bộ điều khiển đóng bƣớm gió và mở bƣớm ga ở một
góc độ phù hợp. Hệ thống chính và hệ thống khơng tải cùng làm việc cho hỗn hợp đậm
để khởi động giống nhƣ ở bộ chế hồ khí thơng thƣờng.
Chế độ tăng tốc đƣợc thực hiện nhƣ sau:
Từ tín hiệu mở đột ngột bƣớm ga 11, bộ điều khiển điện tử sẽ chỉ thị cho cơ cấu
5 đóng mở rất nhanh bƣớm gió 6. Do đó hỗn hợp đâm lên đột ngột đáp ứng cho động
cơ tăng tốc.
Khi động cơ chạy không tải, bộ điều khiển điện tử giữ cho tốc độ vịng quay
khơng tải nkt = const. Khi đó vị trí của bƣớm ga và bƣớm khởi động đều do bộ điều
khiển điện tử quyết định. Ngoài ra, cần điều khiển 7- do cơ cấu điều khiển 5 dẫn động
– sẽ tác động lên kim hiệu chỉnh 8 đóng bớt giclơ khơng khí của hệ thống không tải,
hỗn hợp sẽ đƣợc làm đậm. Do thành phần hỗn hợp đƣợc điều chỉnh tự động phù hợp
với chế độ không tải nên nkt nhỏ, tiết kiệm nhiên liệu. Cũng chính vì vậy mà động cơ
khơng bị chết máy trong những trƣờng hợp sau:
Khi động cơ từ khơng tải chuyển về chế độ có tải hoặc gài một số hệ thống tiêu
thụ vào động cơ (ví dụ, hệ thống điều hồ nhiệt độ trên ơ tơ)

Khi động cơ đang chạy có tải chuyển về chạy khơng tải nên nhiệt độ động cơ
giảm dần làm tăng độ nhớt của dầu bôi trơn dẫn đến ma sát tăng.
25