Chương 08: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL potx

Chương 08: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG
CƠ DIESEL
I.NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
I.1.Nhiệm vụ:
• Cung cấp nhiên liệu cần thiết tùy theo chế độ làm việc của động cơ.
• Cung cấp lượng nhiên liệu đồng đều cho các xi lanh động cơ đúng thời điểm và đúng thứ tự thì
nổ.
• Phun sương và phân tán đều hơi nhiên liệu vào buồng đốt.
I.2. Yêu cầu:
• Thùng nhiên liệu dự trữ phải đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong suốt thời gian quy
đònh.
• Các lọc phải lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu.
• Các chi tiết phải chắc chắn, có độ chính xác cao, dễ chế tạo.
• Thuận tiện cho việc bảo dưỡng vàsửa chữa.
II.PHÂN LOẠI HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL:
Gồm các loại sau đây:
• Bơm cao áp một tổ bơm (bơm cao áp PF): bơm cao áp thay đổi hành trình piston bơm.
• Bơm cao áp nhiều tổ bơm ráp chung một khối (bơm cao áp PE): bơm cao áp thay đổi hành trình
piston bơm.
• Kim bơm liên hợp GM.
• Bơm cao áp loại phân phối gồm: Bơm cao áp PSB, CAV, DPA, ROOSA MASTER, PERKING,
EP – VA, EP –VM, VE.
• Bơm thời áp: bơm CUMMINS.
Hiện nay thông dụng nhất là loại: bơm cao áp thay đổi hành trình piston bơm PE, bơm cao áp
không thay đổi hành trình piston bơm VE.
1 – thùng chứa
2 – lọc thô
3 – bơm tiếp vận
4 – lọc tinh
5 – ống dầu đến
6 – ống dầu về

7 – bơm kim liên hợp
8 – ống dẫn dầu
Hình 1: Hệ thống nhiên liệu bơm kim liên hợp GM.
1 – thùng chứa,2 – lọc thô, 3 – bơm tiếp vận, 4 – bộ phun dầu sớm tự động, 5 – cốt bơm, 6 – bộ
điều tốc, 7 – bộ điều hòa, 8 – đầu phân phối, 9 – kim phun, 10 – ống dầu về, 11 – lọc tinh
Hình 2: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu bơm cao áp PSB.
1 – thùng chứa, 2 – ống
dẫn dầu, 3 – lọc, 4 – bơm
bánh răng, 5 – bộ giảm
chấn, 6 – bộ điều tốc, 7 –
lọc tinh, 8 – quả tạ, 9 –
mạch cầm chừng , 10
– vít chỉnh tối thiểu, 11 –
vỏ bọc điều tốc, 12 –
mạch tối đa, 13 – tai chòu,
14 – bộ cúp dầu, 15 – ống
dẫn dầu đến kim phun, 16
– cò mổ kim, 17 – đũa
đẩy, 18 – ống dầu về, 19 –
lỗ đònh lượng, 20 – cam
điều khiển kim
Hình 3: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu CUMMINS.
III. BƠM CAO ÁP
III.1.BƠM CAO ÁP PE
III.1.1-GIỚI THIỆU CHUNG: Được dùng phổ biến trên các động cơ Diesel ôtô máy kéo như
MTZ, IFA, KAMAZ, TOYOTA, MERCEDES, REO, HINO, ISUZU.
Bơm PE trên động cơ Diesel có công dụng :
• Tiếp nhiên liệu sạch từ thùng chứa đưa đến bơm .
• Ép nhiên liệu lên áp lực cao (2500-3000 psi) đưa đến kim phun đúng thời điểm và phù hợp
với thứ tự thì nổ của động cơ .

• Phân đối lưu lượng đồng đều cho các xy lanh và tùy theo yêu cầu hoạt động của động cơ.
III.1.2– SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TỔNG QUÁT CỦA BƠM CAO ÁP PE:
Hình 4: Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel có van an toàn lắp ở lọc thứ cấp
Hình 5: Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel có van an toàn ở bơm cao áp.
1 – thùng chứa, 2 – lọc sơ cấp, 3
– bơm tiếp vận, 4 – lọc thứ cấp, 5
– bơm cao áp, 6 – ống cao áp, 8 –
đường dầu về, 9 – van an toàn, 10
– bơm tay, 11 – lưới lọc và van
một chiều, 12 – bộ điều tốc, 13 –
đai ốc xả gió
1 – thùng chứa, 2 – lọc và
van một chiều, 3 – bơm tiếp
vận, 4 – lọc thứ cấp, 5 –
bơm tay, 6 – bơm cao áp, 7
– lọc thứ cấp, 8 – ống cao
áp, 9 – kim phun, 10 – van
an toàn, 11 – bộ điều tốc, 12
– đường dầu về
Nguyên lý hoạt động:
Khi động cơ làm việc, bơm tiếp vận hút nhiên liệu từ thùng chứa qua lọc thô đến lọc tinh rồi đến
bơm cao áp. Một van an toàn giới hạn áp suất nhiên liệu và dẫn dầu về thùng chứa khi tốc độ động
cơ cao. Dầu vào bơm cao áp được nén lên áp lực cao qua đường ống đến kim phun phù hợp với thứ
tự thì nổ của động cơ. Kim phun xòt nhiên liệu vào xilanh đúng thời điểm. Nhiên liệu dư ở kim phun
được đưa về thùng chứa qua đường dầu về.
III.1.3. CẤU TẠO BƠM CAO ÁP PE:
Hình 6: 1-Bộ điều tốc cơ khí, 2- Bơm tiếp vận, 3- Bộ phun dầu sớm.
Giải thích ký hiệu ghi trên vỏ bơm cao áp PE :
PE 6 A 70 B 4 1 2 R S114 PES 6 A 70 A 2 1 2 3 R S64
PE : chỉ lọai bơm cao áp cá nhân có một cốt cam được điều khiển qua khớp nối. Nếu có thêm chữ

S: cốt cam bắt trực tiếp vào động cơ không qua khớp nối .
6: Chỉ số xy lanh bơm cao áp (bằng số xy lanh động cơ).
A: Kích thước bơm (A: cỡ nhỏ, B: cỡ trung, Z: cỡ lớn , M: cỡ thật nhỏ, P:đặc biệt, ZW: cỡ thật lớn ).
70: Chỉ đường kính piston bơm bằng 1/10 mm (70 = 7 mm).
B: Chỉ đặc điểm thay thế các bộ phận trong bơm khi lắp ráp bơm (gồm có: A, B, C, Q, K, P).
4: Chỉ vò trí dấu ghi đầu cốt bơm. Nếu số lẻ:1,3,5 dấu ghi ở đầu cốt bơm. Nếu số chẵn: 2,4,6 thì
dấu nằm bên phải nhìn từ phía cửa sổ .
1: Chỉ bộ điều tốc (0: không có, 1:ở phía trái , 2: ở phía phải ).
2: Chỉ vò trí bộ phun dầu sớm (như bộ điều tốc ) .
R: Chỉ chiều quay bơm, R cùng chiều kim đồng hồ.
III.1.4. CẤU TẠO MỘT TỔ BƠM CAO ÁP PE:
1- Lò xo cao áp, 2- Đường nối ống cao áp, 3- Van cao áp, 4- Bệ van cao áp, 5- Xi lanh bơm, 6-
Piston bơm, 7- Manchon, 8- Đế và chén chận lò xo, 9- Lò xo, 10-Chén chận lò xo,
11- Vis điều chỉnh và vis khóa, 12- con đội, 13- Con lăn, 14- Cam.
Hình 7: Cấu tạo một tổ bơm cao áp PE
III-1.5. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BƠM CAO ÁP PE:
1 – Theo hình 8:
Phần đầu piston bơm có xẽ rãnh hình chéo (lằn vạt xéo). Piston chuyển động tònh tiến trong xy lanh
và hai bên xy lanh có lổ thóat nhiên liệu .
Khi piston bơm ở vò trí thấp nhất thì nhiên liệu từ lổ bên trái tràn vào chứa đầy thể tích công tác
(bao gồm: phía trên piston và rãnh lõm ở đầu piston) vò trí I.
Khi piston đi lên , nhiên liệu bò ép lại và đẫy một phần qua lỗ: vò trí II.
Piston tiếp tục đi lên và che lắp gờ trên của lổ: vò trí III, từ đó từ đó trở đi nhiên liệu đi vào đường
ống cao áp đến kim phun: vò trí IV.
Vòng răng
Manchon
Chén chận
Lò xo
Thanh răng
Piston tiếp tục đi lên và khi gờ dưới của rãnh lõm bắt đầu mỡ lỗ: vò trí V, kể từ đó trở đi nhiên liệu

theo rãnh lõm qua lỗ ra ngoài: vò trí VI.
Hình 8: Sơ đồ làm việc của bơm cao áp PE
2 – Trên hình 9:
Hình 9: vò trí tương đối của lỗ thóat với đỉnh piston
Biểu diễn vò trí tương đối của lỗ thóat với đỉnh piston trong quá trình bơm .
Stb: hành trình tòan bộ của piston bơm: không thay đổi .
Se: hành trình có ích của piston bơm, có thể thay đổi khi ta thay đổi vò trí tương đối của piston và
xy lanh (qua thanh răng). Muốn thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu kỳ ta xoay piston bơm
dầu làm cho vò trí lỗ thoát và piston thay đổ, thay đổi Se. Khi thay đổi Se thì thời gian bắt đầu bơm
là không thay đổi mà thay đổi thời gian kết thúc bơm.
Muốn thay đổi tốc độ động cơ ta điều khiển thanh răng xoay piston để thay đổi thời gian phun. Thời
gian phun càng lâu lượng nhiên liệu càng nhiều động cơ chạy càng nhanh và ngược lại. Khi ta xoay
piston để rãnh đứng ngay lỗ dầu về thì nhiên liệu thoát ra lỗ dầu về mặc dù piston vẫn lên xuống,
nhiên liệu không được ép, không phun, động cơ ngưng họat động (vò trí này gọi là cúp dầu).
Lằn vạt xéo trên đầu piston có 3 lọai:
- Lằn vạt xéo phía trên.
- Lằn vạt xéo phía dưới.
-Lằn vạt xéo trên dưới.
Hình 10: Đònh lượng nhiên liệu của bơm cao áp PE.
III.1.6–BỘ PHUN DẦU SỚM TỰ ĐỘNG TRÊN BƠM CAO ÁP PE
a b c
a) Lằn vạt xéo trên dưới: điểm khởi phun và
kết thúc phun thay đổi .
b)Lằn vạt xéo trên: điểm khởi phun thay
đổi, điểm dứt phun cố đònh .
c)Lằn vạt xéo dưới: Điểm khởi phun cố
đònh, dứt phun thay đổi
Tối đa
Trung bình Tắt máy
1 – Cấu tạo:

1-Mâm thụ động, 2-Trục lắp quả tạ, 3- Vỏ ngoài, 4-Vỏ trong, 5- Mâm chủ động, 6-Quả tạ, 7- Vis
xả gió.
Gồm : một mâm nối thụ động bắt vào đầu cốt bơm cao áp nhờ chốt then hoa và đai ốc giữ. Một
mâm nối chủ động có khớp nối để nhận truyền động từ động cơ. Chuyển động quay của mâm chủ
động truyền qua mâm thụ động qua hai quả tạ.
-Trên mâm thụ động có ép hai trục thẳng góc với mâm, hai quả tạ quay trên hai trục này, đầu lồi
còn lại của quả tạ tỳ vào chốt của mâm chủ động, hai quả tạ được kềm vào nhau nhờ hai lò xo, đầu
lò xo dựa vào trục, đầu còn lại tỳ vào mâm chủ động. Một miếng chêm nằm trên lò xo để tăng lực
lò xo theo đònh mức. Một bọc dính với mâm chủ động có nhiệm vụ bọc hai quả tạ và giới hạn tầm
di chuyển của chúng.
- Tất cả các chi tiết được che kín bằng một bọc ngoài cùng vặn vào bề mặt có ren của mâm chủ
động . Các vòng đệm kín bằng cao su hóa học đảm bảo độ kín giữa bọc và mâm chủ động. Nhờ
vậy mà bên trong tòan bộ có đầy dầu nhớt bôi trơn.
-Trên động cơ Diesel khi có tốc độ càng cao, góc phun dầu càng sớm để nhiên liệu đủ thời gian
hòa trộn tự bốc cháy phát ra công suất lớn nhất. Do đó trên hầu hết các động cơ Diesel có phạm vi
thay đổi số vòng quay lớn đều có trang bò bộ phun dầu sớm tự động. Đối với bơm cao áp PE việc
đònh lượng nhiên liệu túy theo vò trí lằn vạt xéo ở piston đối với lỗ dầu ra hay vào ở xy lanh.
-Với piston có lằn vạt xéo phía trên thì điểm khởi phun thay đổi , điểm dứt phun cố đònh.Với piston
có lằn vạt xéo cả trên lẫn dưới không cần trang bò bộ phun dầu sớm tự động vì bản thân lằn vạt xéo
đã thực hiện việc phun dầu sớm tự động.
-Với piston có lằn vạt xéo phía dưới thì điểm khởi phun cố đònh, điểm dứt phun thay đổi. Thông
thường các bơm cao áp PE điều có lằn vạt xéo phía dưới nên phải trang bò bộ phun dầu sớm tự
động.
- Đa số bơm cao áp PE người ta ứng dụng bộ phận tự động điều khiển góc phun sớm bằng ly tâm,
điển hình của loại này là bộ phun dầu sớm tự động của hãng Bosch.
2 Nguyên tắc họat động bộ phun dầu sớm khiểu ly tâm của hãng Bosch:
I- Không làm việc II- Phun sớm tự động tối đa 10º
Hình 11: Nguyên lý làm việc của bộ phun dầu sớm PE
Khi động cơ làm việc, nếu vận tốc tăng dưới tác dụng của lực ly tâm hai quả tạ văng ra do mâm thụ
động quay đối với mâm chủ động theo chiều chuyển động của cốt bơm do đó làm tăng góc phun

dầu sớm nhiên liệu.
Khi tốc độ giảm, lực ly tâm yếu hai quả tạ xếp vào, lò xo quay mâm thụ động cùng với trục cam
đối với mâm chủ động về phía chiều quay ngược lại. Do đó làm giảm góc phun nhiên liệu.
III.1.7– BỘ ĐIỀU TỐC:
Công dụng:
Khi ôtô máy kéo làm việc tải trọng trên động cơ luôn thay đổi. Nếu thanh răng của bơm cao áp
hoặc bướm tiết lưu giữ nguyên một chổ thì khi tăng tải trọng, số vòng quay của động cơ sẽ giảm
xuống, còn khi tải trọng giảm thì số vòng quay tăng lên. Điều đó dẫn đến trước tiên làm thay đổi
tốc độ tiến của ôtô máy kéo, thứ hai là động cơ buộc phải làm việc ở những chế độ không có lợi.
Để giữ cho số vòng quay trục khuỷu động cơ không thay đổi khi chế độ tải trọng khác nhau thì
đồng thời sự tăng tải cần phải tăng lượng nhiên liệu cấp vào xy lanh, còn khi giảm thì giảm lượng
nhiên liệu cấp vào trong xy lanh.
Khi luôn có sự thay đổi tải trọng thì không thể dùng tay mà điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp vào xy
lanh. Công việc ấy được thực hiện tự động nhờ một thiết bò đặc biệt trên bơm cao áp gọi là bộ điều
tốc .
Bất kỳ bộ điều tốc lọai nào cũng có nhiệm vụ sau:
• Điều hòa tốc độ động cơ dù có tải hay không tải (giữ vững một tốc độ hay trong phạm vi cho
phép tùy theo lọai) có nghóa là lúc có tải hay không tải đều phải giữ một tốc độ động cơ trong
lúc cần ga đứng yên.
• Đáp ứng được mọi vận tốc theo yêu cầu của động cơ.
• Phải giới hạn được mức tải để tránh gây hư hỏng máy.
• Phải tự động cúp dầu để tắt máy khi số vòng quay vượt quá mức ấn đònh.
III.2.BƠM CAO ÁP VE
III.2.1.GIỚI THIỆU CHUNG:
Ngày nay, ở những động cơ cao tốc nhỏ, đặc biệt là ở các loại xe tải, xe khách người ta thường
dùng bơm cao áp VE, vì bơm có kết cấu gọn nhẹ, làm việc với độ chính xác cao. Bơm cao áp VE
có các chức năng sau:
• p suất dầu phun luôn đươc giữ cố đònh.
• Cung cấp một lượng nhiên liệu lý tưởng vào trong buồng khí đốt theo từng chế độ động cơ, phù
hợp với lượng khí nạp vào. Lượng dầu cung cấp được bơm cao áp điều khiển phù hợp với tốc độ

động cơ. Bơm cao áp giúp cho động cơ không vượt quá tốc độ cực đại cho phép hay dưới tốc độ
cầm chừng đã được ấn đònh sẵn.
• Bơm cao áp ấn đònh thời gian phun khi tốc độ động cơ và tải thay đổi, quyết đònh thời gian phun
sớm hay muộn (có bộ phun dầu sớm theo tải)
• Bơm cao áp VE phân phối nhiên liệu vào từng xy lanh một cách đồng đều và chính xác.
III.2.2.CẤU TẠO BƠM CAO ÁP VE:
1-Bơm cung cấp nhiên liệu (bơm tiếp vận), 2-Đóa cam, 3-Bộ phun dầu sớm tự động, 4-Rãnh chia
dầu, 5-Piston, 6- Van cao áp, 8-Thiết bò cúp nhiên liệu bằng điện hay cơ khí.
III.2.3.SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC:
Bơm sơ cấp hút nhiên liệu từ thùng chứa qua lọc sau đó nhiêên liệu đđược bơm cánh quạt hút rồi đẩy
vào buồng bên trong bơm. Một van điều chỉnh áp suất điều khiển áp suất nhiêên liệu bên trong bơm
cao áp. Đóa cam được dẫn động bởi trục dẫn động, piston bơm được gắn với đóa cam. Nhiên liệu
cung cấp cho kim phun nhờ chuyển động quay và chuyển động tònh tiến của piston bơm này.
Bơm cao áp VE là loại bơm kiểu phân phối. Lượng nhiên liệu cung cấp được ấn đònh bởi đường
rãnh của piston bơm.
1- Thùng chứa dầu, 2-Bơm dầu, 3-Lọc tinh, 4- van an toàn, 5-Bơm tiếp vận, 6- cần điều khiển, 7-
Lò xo, 8-Đường dầu về, 9-Piston bơm, 10-Đường dầu đến kim phun, 11- Van cao áp, 12-Van
đònh lượng, 13- Đóa cam, 14- Bộ phun dầu sớm.
Khi piston bơm đi từ ĐCT đến ĐCD, nó mở lỗ nạp nhờ đường xẻ phân lượng dầu trên piston bơm.
Dầu trong hốc bơm đi vào lỗ nạp này vào xi lanh bơm.
Piston bơm đi từ ĐCD đến ĐCT ép nhiên liệu, nhiên liệu có áp suất cao này sẽ mở van cao áp, dầu
sẽ đi vào đường cao áp đến kim phun. Quá trình phun chấm dứt khi piston bơm đi tới ĐCT
III.2.4.CÁC GIAI ĐOẠN CUNG CẤP NHIÊN LIỆU CHO MỘT CHU TRÌNH BƠM CAO ÁP
VE:
Khi cam quay, piston bơm đi đến điểm chết trên sau đó về điểm chết dưới.
Quá trình điều khiển lượng dầu cung cấp cho một chu trình được thực hiện gồm các bước sau:
Bước 1: Nạp nhiên liệu:
Khi piston bơm chuyển động sang trái, một trong 4 rãnh hút trên piston sẽ thẳng hàng với cửa hút
và nhiên liệu sẽ được hút vào bên trong piston.
Bước 2: Phân phối nhiên liệu:

Khi đóa cam và piston quay, cửa hút đóng và cửa phân phối của piston sẽ thẳng hàng với một
trong 4 trên nắp phân phối. Khi đóa cam lăn trên các con lăn, piston vừa quay vừa dòch chuyển sang
trái, làm nhiên liệu bò nén. Khi nhiên liệu bò nén đến một áp suất nhất đònh nó được phun ra khỏi
vòi phun.
III.2.5.BỘ ĐIỀU KHIỄN PHUN SỚM TỰ ĐỘNG: (điều khiển thời điểm phun )
Giống như thời điểm đánh lửa của động cơ xăng, nhiên liệu trong động cơ Diesel phải được phun
sớm hơn theo tốc độ động cơ để đảm bảo tính năng tốt nhất. Vì vậy bơm cao áp kiểu VE trang bò
bộ điều khiển phun sớm tự động, nó hoạt động nhờ áp suất nhiên liệu, để thay đổi thời điểm phun
tỉ lệ với sự tăng giảm tốc độ động cơ.
1: Piston bơm, 2: Lổ nạp nhiên liệu, 3-
Rãnh phân lượng, 4-Buồng cao áp, 5-
Rãnh phân phối, 6- Rãnh phân phối, 7-
Lổ thoát, 8-Van đònh lượng.
Bước 3: Kết thúc việc cung cấp nhiên
liệu:
Khi piston dòch chuyển thêm về phía bên
phải, hai cửa tràn của piston sẽ lộ ra khỏi
van đònh lượng và áp suất nhiên liệu sẽ
giãm đột ngột và quá trình phun kết thúc.
Bước 4: Nạp nhiên liệu:
Khi piston bơm quay lại điểm chết dưới,
chuyển động lên xuống của piston bơm
sẽ đóng lổ phân phối trong van đònh
lượng 8. Nhiên liệu tiếp tục chãy vào
buồng cao áp. Đối với từng loại động cơ
diesel có 4 hoặc 6 xi lanh thì trên piston
có 4 hoặc 6 rãng phân lượng. Tùy theo
thứ tự thì nổ của động cơ, các rãnh phân
phối này sẽ phân nhiên liệu theo thứ tự
liên tiếp nhau cho mỗi xi lanh.

Cấu tạo và hoạt động:
Piston bộ điêù khiển phun sớm được gắn bên trong vỏ bộ điều khiển, vuông góc với trục bơm và
trượt theo sự cân bằng giữa áp suất nhiên liệu và sức căng của lò xo bộ diều khiển.
1 - Vòng lăn 4 - Chốt trượt
2 - Con lăn 5 - Piston bộ điều khiển phun sớm
3 - Lò xo bộ điều khiển
Chốt trượt biến chuyển động ngang của piston thành chuyển động quay của vòng đỡ con lăn.
Lò xo có xu hướng đẩy piston về phía phun trễ (sang phải). Tuy nhiên, khi tốc độ động cơ tăng, áp
suất nhiên liệu cũng tăng lên nên piston thắng được sức căng lò xo và dòch sang trái.
Phun trể Phun sớm
HÌNH 12: Bộ điều khiển phun sớm tự động.
Cùng với chuyển động của piston, vòng lăn quay ngược hướng với piston bơm, do đó làm sớm thời
điểm phun tương ứng với vò trí đóa cam.
III.2.6.CÁC CƠ CẤU-THIẾT BỊ
IV.KIM PHUN
PHÂN LOẠI KIM PHUN:
1 – CĂN CỨ VÀO SỐ LÒ XO TRONG KIM:
- Kim phun thân kim có một lò xo.
- Kim phun thân kim có hai lò xo.
1.1– Kim phun thân kim có một lò xo:
1 – Thân kim, 2 – Lỗ dầu đến, 3 – Lò xo, 4 – Cây
đẩy, 5 – Khâu nối, 6 – Van kim (ty kim), 7 – Lỗ
tia
Cấu tạo: Thân kim trên đó có lỗ nối đường ống
dầu đến, dầu về. Trong thân có chứa cây đẩy, một
lò xo. Phía trên lò xo có đai ốc chận để điều chỉnh
sức nén của lò xo.
Đót kim được nối liền với thân kim nhờ một khâu
nối. Trong đót kim có đường dầu diesel cao áp
đến, buồng chứa dầu cao áp, van kim (ty kim), lỗ

tia.
Van kim có dạng hình trụ, một đầu tựa vào cây
đẩy nơi thân kim. Đầu còn lại có hai mặt cône:
mặt cône lớn là nơi áp lực nhiên liệu diesel cao
áp tác dụng để nâng kim lên, còn mặt cône nhỏ
dùng để đậy lỗ tia.
Nguyên lý làm việc: Khi nhiên liệu cao áp từ bơm
cao áp đến theo đường ống cao áp đi vào các rãnh
chứa nhiên liệu trong kim phun, đến buồng chứa
nhiên liệu, tác dụng lên mặt cône lớn, thắng được
sức ép lò xo, đẩy ty kim lên, nhiên liệu phun vào
xi lanh động cơ qua lỗ tia.
Đến khi dứt phun, áp suất nhiên liệu giảm.
Lúc này áp suất nhiên liệu nhỏ hơn sức ép lò xo.
Lò xo đàn hồi trở về vò trí ban đầu, van kim (ty
kim) đóng kín lỗ tia, không cho nhiên liệu vào
buồng đốt động cơ. Độ nâng của kim thường từ:
0,3 – 1,1 mmm. Một phần nhiên liệu sẽ rò rỉ qua
khe hở giữa van kim và đót kim lên trên theo
đường ống dầu về trở về thùng chứa, lượng dầu
này rất cần thiết dùng để bôi trơn và làm mát van
kim khi di chuyển trong đót kim.
p suất phun của nhiên liệu được điều
Kim phun một lò xo.
chỉnh bằng đai ốc điều chỉnh (vặn vis điều chỉnh) hoặc thay đổi miếng Shim (miếng chêm) trên lò
xo nếu không có vis điều chỉnh. Nếu tăng sức nén lò xo thì áp suất phun cao và ngược lại
1.2. Kim phun thân kim có hai lò xo:

Kim phun thân có hai lò xo.
Một quá trình cháy êm dòu được BOSCH thực hiện bằng cách dùng hai lò xo trong thân kim phun

phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng cháy động cơ, nó làm giảm bớt tiếng ồn, hạthấp mức độ ô
nhiểm môi trường. Tác dụng chính của thân kim có hai lò xo là để tăng sự êm dòu cho quá trình
cháy (tiếng ồn là nhỏ nhất).
Trên các loại ôtô nhỏ hiện nay như xe chuyên chở hàng hóa, hành khách sử dụng buồng cháy
thống nhất (trực tiếp), đều sử dụng kim phun có hai lò xo. Kim phun có hai lò xo có thể sử dụng cho
buồng cháy dự bò, buồng cháy xoáy lốc.
Nguyên lý làm việc:
Việc đều chỉnh áp suất phun cũng giống như kim phun một lò xo. Những lò xo kim phun hai
lò xo cũng có cỡ chuẩn. Vào thời điểm bắt đầu phun (lần phun thứ nhất), kim phun mở ra được vài
phần trăm mm (vào khoảng 0,03 : 0,06 mm) do lò xo thứ nhất bò ép để mở kim, cung cấp trước tiên
một số ít nhiên liệu vào buồng cháy, kết quả là sự tăng áp suất trong buồng cháy là không đáng kể.
1
2
3
4
6
5
7
8
10
11
H2
H1
H1: Khoảng dòch chuyển ban đầu.
H2: Khoảng dòch chuyển chính
(khoảng nâng kim).
Htot = H1 + H2 : khoảng nâng kim
tổng cộng.
1 – thân kim
2 – miếng shim

3 – lò xo thứ nhất
4 – phần tử dẫn hướng
5 – cây đẩy
6 – lò xo thứ hai
7 – chén chặn lò xo
8 – miếng shim
9 – ống cúp dầu
10 – bộ phận trung gian
11 – khâu nối
Sau đó là toàn thể tiết diện ngang của kim được nâng lên do lò xo thứ hai (mở hết cỡ) lưu lượng
nhiên liệu được cung cấp liên tục vào buồng cháy. Loại phun này gọi là loại phun theo giai đoạn.
Do có sự cháy lần phun trước, cộng với nhiên liệu cung cấp phần lớn là ở lần phun sau, phối hợp lại
dẫn đến quá trình cháy êm dòu xảy ra, giảm bớt đáng kể tiếng ồn.
p suất phun tùy thuộc theo nhà chế tạo quy đònh cho từng kim phun vào khoảng (130 :
180)bar.
Tóm lại: sự hoàn thiện quá trình cháy khi được sử dụng kim phun hai lò xo là kết quả của sự
điều chỉnh và phối hợp của:
*Sự mở của lò xo thứ 2.
*Khoảng nâng ban đầu.
*Khoảng nâng kim tổng cộng (Htot).
2 – CĂN CỨ VÀO SỐ LỖ TIA VÀ VAN KIM:
2.1. Kim phun hở.
Loại này không có kim đóng kín ở đót kim, đường dẫn nhiên liệu luôn luôn thông với xilanh qua
các lỗ phun. Loại này ít sử dụng.
2.2.Kim phun kín: Kim phun kín được chia làm 2 loại:
1. Đót kín lỗ tia hở.
2. Đót kín lỗ tia kín.
2.1.1.Đót kín lỗ tia hở:
Kim phun loại đót kín lỗ tia hở.
Loại kim này được sử dụng trên các động cơ có buồng cháy thống nhất trên các ô tô máy kéo như

REO I, REO II, REO III, IFA, KAROSA, KAMAZ,….
2.1.2.Đót kín lỗ tia kín:
- Kim phun kín có nhiều lỗ
- Loại này ở đầu đót kim có đầu nhô ra dạng
chỏm lồi, có từ (2 : 10) lỗ phun được khoan
nghiêng so với đường tâm.
- Đường kính lỗ kim = (0,1 : 0,35) mm, góc
giữa các lỗ phun = 120
0
: 150
0
- Loại này có hai loại đót: ngắn và dài
- p suất phun: P = (150 : 200) KG/cm
2

Vừa mở Mở hoàn toàn
Kim phun loại đót kín lỗ tia kín.
a- Loại này có một lỗ phun. Ở đầu kim có một chuôi hình trụ hoặc hình cône ló ra ngoài lỗ phun
khoảng 0,5mm khi đóng kín. Nhờ có chuôi nên đảm bảo ít bò nghẹt lỗ tia do đóng muội than. Tia
nhiên liệu khi phun ra khỏi lỗ tia có góc tia nhiên liệu từ 3 độ đến 60 độ.
- p suất phun: P = (120 : 150) KG/cm
2
Loại này được sử dụng trên các loại động cơ có buồng cháy ngăn cách như YANMAR, KUBUTA,
ISUZU, TOYOTA…
b-Loại vòi phun PINTAUX: Dùng vòi phun để thực hiện quy luật cung cấp nhiên liệu bậc thang
và làm êm dòu quá trình cháy vì vòi phun tiết lưu đã làm giảm tốc độ cung cấp nhiên liệu ở giai
đoạn đầu của quá trình phun.
Vòi phun “PINTAUX” thuộc loại vòi phun tiết lưu. Lỗ phun phụ có đường kính bằng 0,2 mm khoan
nghiêng 30
0

so với đường tâm của lỗ phun chính đối diện với chiều vận động của không khí trong
buồng cháy xoáy lốc.
A
3
A=Lỗ phun phụ
Khi khởi động động cơ, van kim nhấc khỏi đế van với một hành trình ngắn, chốt 3 vẫn bòt lỗ phun
chính, nhiên liệu phun qua A, động cơ dễ khởi động. Sau khi khởi động, số vòng quay động cơ tăng
lên, áp suất phun nhiên liệu tăng, chốt 3 mở, lúc đó nhiên liệu qua A giảm, vòi phun hoạt động như
vòi phun tiết lưu.
V.ĐẶC TÍNH BƠM CAO ÁP
V.I-MỘT SỐ KHÁI NIỆM :
1 -Hệ số cung cấp nhiên liệu của bơm cao áp (b):
b = Vct / Vlt: Là trò số lượng nhiên liệu thực tế bơm cao áp cung cấp trong một chu trình (tính
theo thể tích ) trên lượng nhiên liệu lý thuyết mà bơm cao áp cung cấp trong một chu trình.
*Vct = gct / nl
*Vlt = fS
e
= (d
2
/4).Se
trong đó : - f : diện tích đỉnh piston bơm cao áp f = (d
2
/4)
-d :đường kính piston bơm cao áp.
-Se : hành trình có ích của piston bơm cao áp.
b > hoặc < 1 . Bơm BOSCH ôtô máy kéo : b = 0,75 - 0,9
2 . Đặc tính tốc độ của máy bơm cao áp:
Là đường cong biểu thò sự biến thiên của Vct theo số vòng quay trục cam khi ta giữ nguyên vò trí
thanh răng
3 . Đường đặc tính của bơm cao áp theo vò trí thanh răng:

Là đường cong biểu thò sự biến thiên của Vct theo vò trí thanh răng bơm cao áp.
V.II – NHỮNG NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN Vct :
Trong thực tế lượng nạp cho chu trình Vct chòu sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố: sự tiết lưu của
nhiên liệu qua lỗ nạp và lỗ thoát ở đầu và cuối hành trình bơm, tính chòu nén của nhiên liệu, tính
đàn hồi, tác dụng giảm áp suất của bơm cao áp (của van cao áp), sự lọt nhiên liệu (rò rỉ nhiên liệu)
qua khe hở giữa piston và xilanh bơm v v
1 .Tính chòu nén và đàn hồi của nhiên liệu:
Tính đàn hồi của các chi tiết trong hệ thống nhiên liệu (Ví dụ: đường ống cao áp) làm cho một
phần nhiên liệu do piston cung cấp lưu lại trong hệ thống nhiên liệu thuộc không gian cao áp mà
không thể phun vào xilanh động cơ, do đó Vct < Vlt, vì vậy b giảm
2–Tiết lưu:
Xảy ra trong giai đoạn đầu và cuối quá trình cung cấp nhiên liệu khi đầu mép trên piston sắp đóng
kín và mép dưới của piston mới mở lỗ nhiên liệu trên xilanh, do đó tiết lưu trong giai đoạn này làm
cho Vct >Vlt.
a.Giai đoạn đầu: Sắp đóng kín lỗ nhiên liệu do ảnh hưởng tiết lưu áp suất trên piston đạt áp suất
mở van một lúc trước khi piston đóng kín lỗ nhiên liệu do đó tiết lưu trong giai đoạn này làm cho
Vct > Vlt.
b.Giai đoạn cuối: Giai đoạn cuối quá trình cung cấp nhiên liệu, tiết lưu làm cho áp suất nhiên liệu
trên piston vẫn giữ áp suất cao, do đó cung cấp nhiên liệu cho kim phun một giai đọan nửa sau khi
piston đã tới điểm kết thúc phun nhiên liệu, vì vậy Vct >Vlt.
Hoạt động bình thường Khởi động
Kết luận: Hiện tượng tiết lưu làmhành trình có ích Se tăng và làm cho Vct tăng, vì vậyb tăng.
3- Nhiên liệu rò rỉ:
Qua các khe hở làm Vct giảm, do đó b giảm.
Tóm lại : Tùy thuộc từng yếu tố mà có lúc Vct > hoặc < Vlt.
V.III.ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH BƠM CAO ÁP: ( đặc tính tốc độ )
Khi xác đònh đặc tính của bơm cao áp người ta lắp đặt kim phun và đường ống cao áp thành một hệ
thống hoàn chỉnh, do đó đặc tính của bơm cao áp là đặc tính của cả hệ thống nhiên liệu
b
.

Kim bơm cao áp rời nhau
Kim bơm cao áp rời nhau
n
c
tăng, gct tăng.
p suất phun: (30 – 35) MN /m
2
• Ở chế độ toàn tải (đường (1)) do ảnh hưởng của
tính chòu nén và đàn hồi lớn, gct hầu như không
tăng .
• Còn khi giảm tải (ở chế độ tải nhỏ: đường ( 2)
và (3) thì hiện tượng tiết lưu quyết đònh nên khi
nc tăng thì gct tăng.
Kim bơm cao áp liền nhau
p suất phun cao = (120-140) MN/m
2
do
đó ảnh hưởng của tính chòu nén và đàn hối
càng mạnh khi tăng n
c
, do đó khi n
c
tăng thì
gct giảm.
• Ở toàn tải, mức độ giảm g
ct
nhiều hơn
(đường 1).
• Càng giảm tải, do ảnh hưởng tiết lưu

tăng g
ct
giảm chậm hơn (đường2-3)
Kim bơm cao áp liền nhau