ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU Ô TÔ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
COMMON RAIL ĐỘNG CƠ DW10 ATED
ĐỀ TÀI:
SVTH : Tạ Hữu Nhiên
Lớp : 04C4B
GVHD : KS.Nguyễn Quang Trung
GVD : TS.Phùng Xuân Thọ
ĐÀ NẴNG 2009
ĐÀ NẴNG 2009


Động cơ diesel được
sử dụng rộng rãi.
Tồn tại nhiều hạn chế.
Nhiều biện pháp công nghệ.
Hệ thống nhiên liệu
common_rail ra đời.



NỘI
DUNG
CHÍNH
CỦA ĐỀ
TÀI
Giới thiệu chung về động cơ DW10 ATED

Khảo sát hệ thống nhiên liệu
common rail động cơ DW10 ATED
Tính toán các thông số cơ bản của hệ
thống nhiên liệu động cơ DW10 ATED
Những hư hỏng và biện pháp kiểm tra, bảo dưỡng,
sửa chữa hệ thống nhiên liệu động cơ DW10 ATED


1 :GIỚI THIỆU CHUNG ĐỘNG CƠ DW10 ATED
1 :GIỚI THIỆU CHUNG ĐỘNG CƠ DW10 ATED
-
Là động cơ diesel thế hệ mới.
-
4 xy lanh thẳng hàng.
-
Dung tích xy lanh 1.997 cm
3
.
-
1 trục cam đặt trên nắp máy
và được dẫn động bằng đai
răng.
-
Hệ thống nhiên liệu kiểu CDI.


Thông số Giá trị Đơn vị
Số kỳ 4
Số xy lanh 4 xy lanh thẳng hàng
Thứ tự làm việc 1-3-4-2

Hành trình piston 88 [mm]
Đường kính xy lanh 85 [mm]
Dung tích xy lanh 1996 [cm
3
]
Tỷ số nén 18:1
Công suất cực đại 80[kW] / 4000[v/ph]
Momen xoắn cực đại 250 Nm / 2000[v/ph]
Góc phun sớm 20
0
/ĐCT
BẢNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ DW10 ATED.
BẢNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ DW10 ATED.


1.1: ĐẶC ĐIỂM CÁC NHÓM CHI TIẾT VÀ
1.1: ĐẶC ĐIỂM CÁC NHÓM CHI TIẾT VÀ
CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ DW10 ATED.
CƠ CẤU CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ DW10 ATED.
Thân máy
Thân máy được đúc bằng gang
hợp kim với nhiều gân tăng cứng
để tăng độ cứng vững và giảm
rung động. 4 xy lanh thẳng hàng
tạo thành 1 khối.
Đường kính mỗi xy lanh : 85mm.
Chiều cao xylanh: 133mm.
Chiều dày lót xylanh: 0.03mm

Trục khuỷu.
- Trục khuỷu động cơ DW10 ATED là trục khuỷu nguyên.
- Có 5 cổ khuỷu và 4 chốt khuỷu.
- Bề mặt cổ trục được mài bóng và được tráng lên 1 lớp
thép nhằm nâng cao sức bền cho trục khuỷu.
1
2
3


1
2
3
+ Buồng cháy thống nhất hình
ômega được tạo ra trên đỉnh
piston để phù hợp với việc
phun nhiên liệu trực tiếp.
+ Bố trí 3 xéc măng.
- xéc măng khí 3 có chiều dày
3.5 mm.
- xéc măng khí 2 có chiều dày
2 mm.
- xéc măng dầu 1 có chiều
dày 3 mm.
Pít
Pít
t
t
ông.
ông.

Cơ cấu phân phối khí.
4
3
2
1
5
10
9
8
7
6
a
b
- Cò mổ loại con lăn và
cơ cấu điều chỉnh khe hở
xu páp thủy lực.
- Xu páp nạp có đường kính 35,6 mm.
- Xu páp thải có đường kính 33,8 mm.
- Đường kính thân xu páp 5,987 mm.


Hệ thống hồi lưu khí xả
và hệ thống tăng áp.
- Giảm lượng NO
x
trong khí thải.
- Điều khiển bởi ECU.
a, Hệ thống hồi

lưu khí xả.
4
5
3
7
8
6
9
10
11
12
15
2
1
19
18
17
16
14
13
ECU


Nguyên lý điều chỉnh áp suất đường ống nạp.
b, Hệ thống tăng áp.
8
7
6
4
1

3
2
ECU
5
b
aa
b
5
ECU
2
3
1
4
6
7
8
d
c
- Tăng công suất động cơ.
- Điều chỉnh áp suất khí nạp bằng điện tử.


1
2
3
4
Hệ thống xông máy.
-
Hệ thống xông máy
giúp cho động cơ dễ khởi

động lạnh.
-
Hệ thống xông máy
được điều khiển bởi
ECU.
-
Hệ thống xông máy của
động cơ gồm các bugi
sấy và mạch điều khiển.


Trục cam và trục bơm cao áp
được dẫn động bằng đai răng nên
kết cấu đơn giản, làm việc êm và
bền đồng thời trục cam được bố trí
phía trên thân máy nên thuận lợi
cho việc lắp đặt và sửa chữa.
Phương án dẫn động trục
cam và trục bơm cao áp.
- Bánh răng trục bơm cao áp có 42 răng.
- Bánh răng trục cam có 42 răng.
- Bánh răng trục khuỷu có 21 răng
1
2
3
4
5
6
7
8

ECU
14
9
6
5
7
8
10
11
12
13
1
4
3
2
a
b
c
d
e
2. KHẢO SÁT HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
2. KHẢO SÁT HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
COMMON_RAIL ĐỘNG CƠ DW10ATED
COMMON_RAIL ĐỘNG CƠ DW10ATED
Sơ đồ hệ thống.


2.1 : Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ DW10 ATED.

Van ngắt mở Van ngắt đóng Van nạp mở Van nạp đóng
Bơm cao áp
1
2
3
6
7
8
9
4
5


Bơm chuyển nhiên liệu.
- Bơm được đặt trong thùng nhiên liệu.
- Bơm điện loại con lăn.
- Áp suất mở van an toàn 9 là 7 bar.
9
8
7
6
5
4
3
2
1
8
10
11

Van điều chỉnh áp suất nhiên liệu.
1
2
3
4
5
6
a
b
-
Van điều chỉnh
áp suất đảm bảo
cho áp suất nhiên
liệu trong ống
phân phối luôn
nằm trong giới
hạn cho phép.
-
Là loại van điện
từ điều khiển bởi
ECU.


Bầu lọc.
- Nhiệt độ nhiên liệu dưới 15
0
c
nhiên liệu qua bộ sấy nóng trước
khi qua lõi lọc.

- Nhiệt độ nhiên liệu từ 15
0
c đến
25
0
c 1 phần nhiên liệu qua bộ sấy
nóng, 1 phần nhiên liệu qua lõi lọc.
- Nhiệt độ nhiên liệu trên 25
0
c
nhiên liệu không qua bộ sấy nóng
mà thẳng qua lõi lọc.
m
l
k
b
c
d
e
a
6
5
4
3
2
1
Bộ ổn định nhiệt độ nhiên liệu.


Ống phân phối và

van giới hạn áp suất.
-
Ống phân phối có
nhiệm vụ tích trữ nhiên
liệu có áp suất cao. Nhờ
có ống phân phối nên áp
suất của nhiên liệu khi
phân phối đến các kim
phun là bằng nhau.
-
Van giới hạn áp suất
đặt ở một đầu ống phân
phối có tác dụng đảm
bảo an toàn cho hệ
thống khi áp suất nhiên
liệu quá cao.
11
10
98
7
5
6
4
3
2
1
c
b
a

Kim phun.
- Vòi phun kín.
- Điều khiển bởi ECU.
13
14
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12


2.2 : Hệ thống điều khiển phun nhiên liệu
Sơ đồ các tín hiệu điều khiển quá trình phun nhiên liệu
ECU
3
4
5
6 7 8
9
10
11

2
12 13 14
1


Kết cấu và sơ đồ mạch điện các cảm biến chính.
Kết cấu và sơ đồ mạch điện các cảm biến chính.
Tên hiãûu âiãûn
Tên hiãûu âiãûn
Så âäö âiãûn
CAÍM BIÃÚN VË TRÊ TRUÛC CAM
2
PCM
(v)
12
1440720
0
0
6
5
4
3
1
7
8
9
10
11
12
(v)

0
(t)
PCM
R
6
13
CAÍM BIÃÚN VË TRÊ TRUÛC KHUYÍU


PCM
CAM BIN NHIT ĩ KHNG KHấ
9 10
11
12
6 7
5
E1
E2
PIM
VC
5V
CAM BIN AẽP SUT ặèNG NG NAP
2
4
3
1
8
CAM BIN NHIT ĩ NặẽC LAèM MAẽT
Tờn hióỷu TH
W

PCM
5V
THW
E
2
THW
E
2
E
1
R
R
E
1
E
2
Caớm bióỳn nhióỷt
õọỹ khờ naỷp
THA
E
2
THA
5V
PCM
Tờn hióỷu THA
13
14
15
16
17

Caớm bióỳn nhióỷt
õọỹ nổồùc laỡm maùt


3 : TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG
CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNGCƠ DW10 ATED.
3.1. Tính toán nhiệt.
∆
∆
Thông số chọn củađộng cơ
Tên thông số Ký hiệu Thứ nguyên Giá trị
Áp suất khí nạp p
k
MN/m
2
0,1
Nhiệt độ khí nạp T
r
K 292
Hệ số dư lượng không khí
α
1,5
Áp suất cuối kì nạp p
a
MN/m
2
0,09
Áp suất khí sót p
r
MN/m

2
0,104
Nhiệt độ khí sót T
r
K 700
Độ sấy nóng khí nạp mới T 20
Chỉ số đoản nhiệt m 1,5
Hệ số lợi dụng nhiệt tại z
ξ
z
0,85
Hệ số lợi dụng nhiệt tai b
ξ
b
0,83
Tỷ số tăng áp suất
λ
1,8
Hệ số nạp thêm
λ
1
1,02
Hệ số quét buồn cháy
λ
2
1
Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt
λ
t
1,1

Hệ số điền đầy đồ tthị
ϕ
d
0,97


3.2. Tính toán thông số cơ bản của bơm cao áp:
Những kích thước chính của bơm cao áp (đường kính pít tông bơm cao áp , hành
trình có ích ) được xác định theo lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình khi động
cơ chạy ở chế độ công suất cực đại.
α
η
v
ct
v .95=
[mm
3
]

Lượng nhiên liệu cung cấp cho một xi lanh trong một chu trình:
hctct
VvV .=
8128,53
5,1
0,8496752
.95 ==
ct
v
[mm
3

]

85,26 0,499.8128,53 ==
ct
V
[mm
3
]

59,374,1.85,26 ==
cttt
V
[mm
3
]

pc
c
p
ct
p
C
nV
kd
.
.6
.
.4

3

4
ηϕπ
=
88,4
3000.75,0
2000.6
.
20
59,37.4
.4,1.
14,3.3
4
==
p
d
mm
Để đơn giản cho việc gia công, sản xuất hàng loạt ta chọn :
5=
p
d
mm