Hệ thống cung cấp nhiên liệu
CHƯƠNG 9
HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng để cung cấp một tỉ lệ không khí nhiên liệu phù hợp với mọi chế độ
làm việc của động cơ. Ở động cơ xăng, hệ thống cung cấp nhiên liệu có hai kiểu chính.
Động cơ dùng bộ chế hoà khí.
Động cơ phun xăng (Fuel Injection System).
Hệ thống phun xăng có hai kiểu:
- Kiểu phun nhiên liệu vào đường ống nạp.
- Kiểu phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt.
1. Bộ điều áp. 2. Lọc nhiên liệu. 3. Bơm nhiên liệu. 4. Lưới lọc.
5. Nhiên liệu vào 6. Nhiên liệu ra. 7. Đường ống.
Trong chương này chúng tôi chỉ trình bày phần chính là hệ thống cung cấp nhiên liệu trong động cơ
xăng dùng bộ chế hòa khí, còn hệ thống phun xăng được trình bày chi tiết ở tập II của tài liệu này.
Ở động cơ dùng bộ chế hoà khí, nhiên liệu sử dụng chính là xăng. Cấu trúc của hệ thống bao gồm:
Thùng chứa nhiên liệu.
Các đường ống dẫn nhiên liệu.
Hộp thu hồi hơi nhiên liệu.
Lọc nhiên liệu.
Bơm nhiên liệu.
Bộ chế hoà khí.
159
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
A. CẤU TRÚC - NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
I. THÙNG NHIÊN LIỆU
Thùng nhiên liệu được chế tạo bằng tôn mỏng hoặc bằng cao su cứng. Nó được đặt ở phía sau xe để
tránh sự rò rỉ của nhiên liệu do va chạm. Bên trong thùng được chia làm nhiều ngăn ăn thông với nhau
để giảm sự dao động của nhiên liệu khi ôtô hoạt động.
Lượng nhiên liệu chứa trong thùng phải đủ lớn để ôtô có thể hoạt động trên một quảng đường dài mà
không cần phải tiếp nhiên liệu. Ống nhiên liệu cung cấp ra bên ngoài được đặt cách đáy thùng từ 2 cm
đến 3cm để ngăn ngừa các cặn bẩn hoặc nước lẫn lộn trong nhiên liệu đi vào đường ống.
160
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Đường ống nhiên liệu hồi được nối với bộ chế hoà khí hoặc bơm nhiên liệu. Đường ống chống ô
nhiểm nối với hộp chứa than hoạt tính. Ống đổ nhiên liệu được nối ra bên ngoài và được che kín bởi
một nắp đậy. Bên trong thùng nhiên liệu còn bố trí bộ cảm biến xác đònh lượng nhiên liệu có trong
thùng chứa.
Thùng nhiên liệu phải được xúc rửa đònh kì để làm sạch các chất bẩn và xả nước ra khỏi thùng chứa.
Ở những động cơ cũ, nắp đậy thùng nhiên liệu có hai van: Van áp cao dùng để xả hơi nhiên liệu từ
trong thùng nhiên liệu ra môi trường và một van áp thấp, dùng để đưa không khí từ môi trường vào
thùng nhiên liệu để cân bằng áp suất.
Động cơ sau này, nắp đậy thùng nhiên liệu chỉ có van áp thấp. Hơi nhiên liệu có áp cao sẽ được hộp
than hoạt tính hấp thụ.
II. ỐNG DẪN NHIÊN LIỆU
Ở các loại ôtô cũ chỉ có một đường ống dẫn nhiên liệu từ thùng chứa đến lọc nhiên liệu. Ôtô ngày nay
có 3 đường ống dẫn.
Đường ống dẫn chính nối từ thùng nhiên liệu đến lọc nhiên liệu.
Đường ống nhiên liệu hồi dẫn nhiên liệu từ bơm nhiên liệu hoặc từ bộ chế hòa khí trở về
thùng nhiên liệu.
Đường ống chống ô nhiểm dẫn hơi nhiên liệu từ thùng nhiên liệu đến hộp than hoạt tính và
ngược lại.
Các đường ống dẫn nhiên liệu được cặp với nhau và bố trí dọc theo sườn xe để tránh sự hư hỏng do sỏi
đá trên mặt đường va chạm.
III. LỌC NHIÊN LIỆU
Lọc nhiên liệu được bố trí giữa thùng nhiên liệu và bơm nhiên liệu. Nó dùng để gạn lọc các bụi bẩn
và nước lẫn lộn trong nhiên liệu. Vỏ của lọc được làm bằng nhựa trong để dễ dàng quan sát và lọc
làm bằng giấy đặc biệt.
Nhiên liệu từ thùng nhiên liệu được cung cấp đến bên ngoài của lọc, sau đó mới đi qua lọc và vào bên
trong. Khi nhiên liệu vào lọc, tốc độ nhiên liệu di chuyển chậm lại. Vì vậy nước và các hạt bụi nặng
sẽ lắng đọng phía dưới đáy lọc, phần bụi bẩn còn lại không lắng được sẽ được lọc sạch trước khi cung
cấp đến bộ chế hòa khí.
161
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
IV. BƠM NHIÊN LIỆU
Bơm nhiên liệu dùng để cung cấp nhiên liệu từ thùng chứa đến bộ chế hòa khí. Bơm nhiên liệu có hai
kiểu: Kiểu bơm cơ khí và kiểu bơm điện.
1. LOẠI DẪN ĐỘNG BẰNG CƠ KHÍ
Cấu trúc bơm nhiên liệu gồm một màng bố trí ở giữa, một cặp van bố trí bên trong có tác dụng ngược
nhau. Cam dẫn động bơm nhiên liệu được bố trí trên trục cam. Khi cam quay, cần bơm chuyển động ra
vào và sẽ điều khiển màng bơm dòch chuyển.
NẠP NHIÊN LIỆU
Khi trục cam chuyển động mỏ cam tác
động lên cần bơm làm màng bơm
chuyển động đi xuống tạo ra độ chân
không phía trên màng, van thoát đóng
và van nạp mở, nhiên liệu từ thùng đi
qua lọc cung cấp vào phía trên màng.
162
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
CUNG CẤP NHIÊN LIỆU
Khi cam không đội lò xo hoàn lực sẽ đẩy
cần bơm tiếp xúc sát với bề mặt của cam,
làm đầu còn lại của cần bơm thả tự do thanh
kéo. Lò xo trụ bên trong đẩy màng bơm đi
lên, nhiên liệu bò nén làm van nạp đóng và
van thoát mở, nhiên liệu trong bơm được
cung cấp đến bộ chế hòa khí và một phần
nhỏ nhiên liệu đi qua lỗ đònh lượng và sau
đó thoát trở lại thùng nhiên liệu.
Nhiên liệu di chuyển theo đường ống tiếp
xúc với nhiệt tạo thành bọt, lượng nhiên liệu
tạo bọt nổi lên phía trên và sẽ thoát về thùng
chứa tránh được sự cung cấp nhiên liệu đến
bộ chế hòa khí bò giảm. Sự tạo bọt sẽ làm
cho hỗn hợp nghèo, động cơ tăng tốc kém và
khó khởi động.
ĐIỀU TIẾT ÁP SUẤT
Nếu nhiên liệu do bơm cung cấp nhiều hơn
sự cần thiết của bộ chế hòa khí, lượng nhiên
liệu phía trên màng chống lại sự đẩy của
màng đi lên do sự tác động của lò xo. Màng
và thanh đẩy được giữ ở phía dưới. Lúc này
cần bơm vẫn giữ sự hoạt động theo chuyển
động của cam, nhưng màng không dòch
chuyển cho đến khi có sự tiếp nhận nhiên
liệu từ bộ chế hoà khí. Sự hoạt động này
chính là sự điều hòa áp suất nhiên liệu cung
cấp đến bộ chế hòa khí.
2. BƠM ĐIỆN
Bơm điện được dẫn động bởi động cơ điện một chiều 12vôn. Nó được bố trí ở bên trong hoặc bên
ngoài thùng nhiên liệu. Bơm điện được điều khiển từ contact máy hoặc dùng xung sơ cấp của hệ thống
đánh lửa.
V. HỆ THỐNG THU HỒI HƠI NHIÊN LIỆU
Để tránh hơi nhiên liệu từ thùng nhiên liệu và buồng phao bộ chế hòa khí bay ra bên ngoài môi
trường, các ôtô ngày nay được trang bò hệ thống thu hồi hơi nhiên liệu. Phần chính là hộp than hoạt
163
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
tính dùng để hấp thu hơi nhiên liệu, sau đó đưa lượng hơi nhiên liệu này đến đường ống nạp để vào
buồng đốt khi động cơ hoạt động. Điều này tránh được sự ô nhiểm môi sinh và tiết kiệm nhiên liệu.
Vỏ hộp than hoạt tính bằng cao su cứng, bên trong chứa các hạt than dùng để hút hơi nhiên liệu. Hộp
than hoạt tính có 3 đường ống.
Đường ống nối với thùng nhiên liệu. Đường này cho phép hơi nhiên liệu có áp suất cao từ thùng
nhiên liệu đến hộp than hoạt tính qua van một chiều ở giữa. Khi trong thùng nhiên liệu có độ chân
không, van một chiều bên trái mở cho không khí và hơi nhiên liệu đi vào thùng nhiên liệu để cân
bằng áp suất.
Đường ống thứ hai nối đến bộ chế hoà khí thông qua một van điện bố trí ở bên ngoài. Khi động cơ
dừng, van mở cho phép hơi nhiên liệu từ buồng phao đến bộ thu hồi hơi nhiên liệu. Khi động cơ
hoạt động van điện đóng.
Đường ống nối từ hộp than hoạt tính đến bộ chế hòa khí: Khi động cơ hoạt động ở tốc độ thấp,
không có độ chân không truyền đến hộp than hoạt tính do đường ống nằm ở phía trên cánh bướm
ga. Khi cánh bướm ga mở lớn hơn 10°, dưới tác dụng của độ chân không, không khí từ bên ngoài đi
qua lọc bố trí bên dưới của hộp than hoạt tính, lượng không khí đi vào sẽ cuốn hơi nhiên liệu qua
van một chiều bên phải để đến đường ống nạp.
VI. BỘ CHẾ HÒA KHÍ
Động cơ sử dụng bộ chế hoà khí có khuyết điểm lớn là việc đònh lượng nhiên liệu không chính xác,
nhiên liệu phân phối đến các xy lanh không đồng đều, tổn thất áp suất nạp lớn, hao nhiên liệu và gây
ô nhiểm môi sinh.
Bộ chế hoà khí dùng để cung cấp tỉ lệ nhiên liệu không khí phù hợp với mọi chế độ làm việc của động
cơ. Theo lý thuyết để đốt cháy 1kg nhiên liệu, cần phải cung cấp một khối lượng không khí là 14,7kg.
164
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
ĐIỀU KIỆN HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ A/F
Khởi động ở nhiệt độ 0°C
1:1
Khởi động ở nhiệt độ 20°C
5:1
Khi tăng tốc 8:1
Chạy cầm chừng 11:1
Ở tốc độ thấp 12/1 – 13/1
Tải trung bình 16/1 – 18/1
Chế độ tải lớn 12/1 – 13/1
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ CHẾ HÒA KHÍ
Ở quá trình nạp không khí từ bên ngoài qua lọc gió, khi không khí qua ống khuếch tán thì tốc độ dòng
khí tăng mạnh tạo độ chân không tại ống khuếch tán. Độ chân không này hút nhiên liệu từ buồng phao
ra khỏi vòi phun chính để cung cấp cho động cơ.
Lượng không khí nạp vào động cơ được điều khiển bởi bướm ga và cánh bướm ga được điều khiển bởi
bàn đạp ga do người lái xe điều khiển. Cánh bướm gió dùng để khởi động cơ, khi động cơ hoạt động
bình thường bướm gió luôn mở tối đa.
ỐNG KHUẾCH TÁN
Có 3 kiểu ống khuếch tán.
Kiểu ống khuếch tán cố đònh.
Kiểu ống khuếch tán có tiết diện thay đổi.
Và kiểu dùng van không khí.
Trong ba kiểu trên, kiểu ống khuếch tán cố đònh được sử dụng phổ biến nhất. Kiểu thứ hai, bướm ga
điều khiển lưu lượng không khí nạp và độ chân không tại ống khuếch tán điều khiển độ nâng của trụ
165
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
ga, loại này có kết cấu phức tạp nên ít được sử dụng. Kiểu thứ ba, thường gặp ở một số loại xe của
hãng Toyota.
CÁCH BỐ TRÍ BỘ CHK
Có hai kiểu bố trí cơ bản: Kiểu đặt thẳng đứng và kiểu đặt nằm ngang. Kiểu đặt đứng sử dụng phổ
biến nhất, kiểu đặt ngang có ưu điểm là hạ thấp được trọng tâm của xe.
SỐ BUỒNG HỖN HP
Buồng hỗn hợp là khoảng không gian không khí và nhiên liệu di chuyển từ ống khuếch tán tới đầu ra
của bộ chế hòa khí. Tuỳ theo số lượng buồng hỗn hợp có trong bộ chế hoà khí mà người ta gọi bộ chế
hoà khí một buồng hỗn hợp, hai buồng hỗn hợp và nhiều buồng hỗn hợp.
Kiểu một buồng hỗn hợp được sử dụng trong các loại ôtô đời cũ. Kiểu hai buồng hỗn hợp được sử
dụng khá phổ biến hiện nay. Còn kiểu nhiều buồng hỗn hợp phức tạp rất ít được sử dụng.
HỆ THỐNG BUỒNG PHAO
Buồng phao dùng để chứa một lượng nhiên liệu nhất đònh. Chức năng của buồng phao dùng để giữ cho
mực xăng trong bộ chế hoà khí là không đổi.
166
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Nhiên liệu từ bơm cung cấp vào buồng phao làm phao nổi lên. Khi mức nhiên liệu được xác đònh, van
đóng kín trên bệ của nó.
Khi lượng nhiên liệu trong buồng phao được tiêu thụ, mực xăng trong buồng phao giảm và van mở để
bổ xung một lượng nhiên liệu cần thiết. Mực xăng trong buồng phao được kiểm tra dễ dàng qua một
mặt kính bố trí ở hông buồng phao.
Để tránh trường hợp van mở khi động cơ rung động, sự liên kết giữa cần phao với van phải qua sự điều
khiển trung gian của một lò xo và một piston.
ỐNG THÔNG HƠI BUỒNG PHAO
Khi lọc gió bò bẩn, lượng không khí vào bộ chế hòa khí sẽ thiếu. Nguyên nhân này làm hình thành độ
chân không tại khoảng không gian sau lọc gió làm gia tăng độ chân không tại ống khuếch tán nên
tăng lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ.
Nếu bố trí ống thông khí với buồng phao, áp suất tại mặt thoáng buồng phao luôn bằng với áp suất
sau lọc gió. Điều này tránh được hiện tượng dư nhiên liệu khi lọc gió quá bẩn.
167
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
B. BỘ CHẾ HÒA KHÍ HAI BUỒNG HỖN HP
Bộ chế hòa khí nhiều buồng hỗn hợp được sử dụng với mục đích làm giảm sức cản không khí đi qua
bộ chế hòa khí nhằm tăng công suất động cơ.
Bộ chế hòa khí hai buồng hỗn hợp có thể chia làm hai hệ thống:
Hệ thống sơ cấp: Dùng để cung cấp tỉ lệ hỗn hợp không khí nhiên liệu cho động cơ hoạt động ở
mọi chế độ tốc độ.
Hệ thống thứ cấp: Dùng để hổ trợ thêm cho hệ thống sơ cấp một lượng hỗn hợp cần thiết giúp
cho động cơ hoạt động tốt ở số vòng quay cao hoặc tải lớn.
Bộ chế hòa khí một buồng hỗn hợp, có cấu trúc và nguyên lý hoạt động giống như hệ thống sơ cấp của
bộ chế hòa khí hai buồng hỗn hợp.
Bộ chế hòa khí hai buồng hỗn hợp gồm các bộ phận sau:
• Hệ thống buồng phao.
• Mạch sơ cấp tốc độ chậm.
• Mạch sơ cấp tốc độ cao.
• Mạch thứ cấp tốc độ chậm.
• Mạch thứ cấp tốc độ cao.
• Bơm tăng tốc.
• Mạch làm đậm.
• Và cơ cấu điều khiển bướm gió.
I. MẠCH SƠ CẤP TỐC ĐỘ CHẬM
Mạch sơ cấp tốc độ chậm dùng để cung cấp một tỉ lệ hỗn hợp cần thiết cho động cơ hoạt động ở tốc độ
cầm chừng và tốc độ chậm.
168
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Khi động cơ hoạt động ở chế độ tải bé thì bướm ga mở rất nhỏ. nên độ chân không tại ống khuếch tán
không đáng kể. Để cung cấp một lượng hỗn hợp nhỏ cho động cơ hoạt động bằng cách người ta sử
dụng độ chân không lớn sau bướm ga để hút nhiên liệu ra từ buồng phao.
TỐC ĐỘ CẦM CHỪNG
Là tốc độ thấp nhất bảo đảm động cơ làm việc ổn đònh. Lượng hỗn hợp cung cấp cho động cơ là tối
thiểu đủ để thắng công ma sát. Tỉ số A/F = 11/1.
Ở tốc độ cầm chừng bướm ga sơ cấp hầu như đóng kín, độ chân không sau bướm ga truyền qua các
đường ống, hút nhiên liệu từ buồng phao ra khỏi gic lơ chính sơ cấp và được đònh lượng bởi gic lơ chạy
chậm.
Dưới tác dụng của độ chân không, không khí qua gic lơ không khí số 1 hoà trộn với nhiên liệu đi ra từ
gic lơ chạy chậm để tạo thành bọt xăng. Sau đó lượng hỗn hợp này qua gic lơ tiết kiệm và tiếp tục đi
vào đường ống để hoà trộn với không khí một lần nữa ở gic lơ không khí số 2. Chúng tiếp tục theo
đường ống qua vít hiệu chỉnh hỗn hợp cầm chừng và phun ra ở sau cánh bướm ga sơ cấp.
Vít điều chỉnh cầm chừng dùng để điều chỉnh độ chân không đi vào mạch chạy chậm. Vì vậy, khi điều
chỉnh vít này chính là điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ.
MẠCH CHẠY CHẬM
Khi bướm ga hé mở, lỗ chạy chậm nằm sau bướm ga. Dưới tác dụng của độ chân không nhiên liệu
được cung cấp từ lỗ cầm chừng và lỗ chạy chậm. Khi lượng hỗn hợp cung cấp cho động cơ gia tăng
làm cho tốc độ của động cơ tăng theo.
Khi bướm ga hé mở, lỗ chạy chậm bắt đầu mở. Lượng nhiên liệu cung cấp từ lỗ chạy chậm được cung
cấp hổ trợ cho mạch cầm chừng. Khi lỗ chạy chậm mở hoàn toàn, lượng nhiên liệu cung cấp từ lỗ chạy
chậm là lớn nhất nhưng lượng nhiên liệu cung cấp từ lỗ cầm chừng giảm.
169
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
• Đường A: Tổng lượng nhiên liệu cung cấp từ bộ chế hòa khí.
• Đường B: Lượng nhiên liệu cung cấp từ lỗ chạy chậm.
• Đường C: Lượng nhiên liệu cung cấp từ vòi phun chính.
• Đường D: Lượng nhiên liệu cung cấp từ lỗ cầm chừng.
Nếu bướm ga tiếp tục mở, độ chân không sau bướm ga sẽ giảm mạnh, lượng nhiên liệu ra từ lỗ chạy
chậm và lỗ cầm chừng cũng giảm. Trong trường hợp này, tốc độ dòng khí đi qua ống khuếch tán đủ
lớn và nhiên liệu bắt đầu cung cấp ra khỏi miệng vòi phun chính.
Như vậy, ở tốc độ chậm có sự phối hợp mật thiết giữa nhiên liệu cung cấp từ lỗ cầm chừng, chạy
chậm và vòi phun chính.
Người ta tăng tỉ số nén nhằm tiết kiệm nhiên liệu và tăng công suất động cơ nên dễ xảy ra hiện tượng
Diesel hóa. Để dừng động cơ, ngoài vấn đề ngắt tia lửa điện cung cấp đến bu gi còn dùng biện pháp
khác kết hợp là cắt nhiên liệu cung cấp từ lỗ cầm chừng và lỗ chạy chậm.
170
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Khi contact máy On, có dòng điện cung cấp cho van điện (Van Solenoil) làm van mở, cho phép nhiên
liệu từ gic lơ chạy chậm qua van điện. Khi contact máy Off thì van đóng, cắt nhiên liệu cung cấp đến
lỗ cầm chừng và lỗ chạy chậm.
II. MẠCH TỐC ĐỘ CAO SƠ CẤP
Mạch tốc độ cao sơ cấp dùng để cung cấp một lượng hỗn hợp cho động cơ hoạt động ở chế độ tải trung
bình và tải lớn bảo đảm động cơ chạy tiết kiệm.
Khi cánh bùm ga mở rộng, độ chân không sau cánh bướm ga giảm mạnh, nên nhiên liệu không được
cung cấp ra từ mạch chạy chậm.
Ở chế độ này, tốc độ dòng khí qua ống khuếch tán tăng mạnh, độ chân không từ ống khuếch tán
truyền đến gic lơ chính sơ cấp để hút nhiên liệu ra khỏi buồng phao và không khí từ bên ngoài qua gic
lơ không khí để đi vào ống thông hơi xếp bậc. Tại ống thông hơi xếp bậc nhiên liệu và không khí hòa
trộn với nhau và phun ra khỏi miệng vòi phun chính.
Lượng nhiên liệu đi ra khỏi vòi phun phụ thuộc vào chiều cao mực xăng trong buồng phao, áp suất tại
mặt thoáng buồng phao, tiết diện của gic lơ chính và tiết diện của gic lơ không khí.
III. MẠCH THỨ CẤP TỐC ĐỘ CHẬM
Mạch thứ cấp dùng để hổ trợ thêm một lượng hỗn hợp cần thiết cho mạch sơ cấp tốc độ cao để giúp
động cơ hoạt động ở số vòng quay cao hoặc tải lớn.
Khi cánh bướm ga sơ cấp mở khoảng 45° đến 55°, nó mới cho phép cánh bướm ga thứ cấp bắt đầu mở.
Góc này được gọi là góc chạm thứ cấp.
171
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Khi bướm ga sơ cấp mở nhỏ hơn một góc là θ, lò xo sẽ kéo cần B đi lên làm cho bướm ga thứ cấp
đóng. Trường hợp này ngay cả màng điều khiển cánh bướm ga thứ cấp được kéo lên dưới tác dụng của
độ chân không thì cần C cũng không thể xoay để điều khiển bướm ga thứ cấp mở.
Khi bướm ga sơ cấp mở lớn hơn một góc θ, cần A sẽ điều khiển cần B quay chiều ngược kim đồng hồ
và cần C được thả tự do. Như vậy, bướm ga thứ cấp bắt đầu mở khi màng đi lên.
Do bướm ga thứ cấp rất ít hoạt động, nên nó dễ bò kẹt vào thân bộ chế hoà khí do bụi bẩn. Để tránh
điều này, khi bướm ga thứ cấp mở lớn hơn một góc θ thì đầu của cần B sẽ chạm vào cần C làm bướm
ga sơ cấp mở nhẹ.
Ở thời điểm bướm ga thứ cấp bắt đầu mở, một lượng không khí nhỏ đi vào mạch thứ cấp, đồng thời lỗ
tốc độ chậm thứ cấp cũng mở để cung cấp thêm một lượng nhiên liệu cho mạch chính sơ cấp.
172
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Dưới tác dụng của độ chân không sau
bướm ga thứ cấp, nhiên liệu từ buồng
phao được hút ra khỏi gic lơ chính và
đến gic lơ chạy chậm thứ cấp. Tại đây
không khí qua gic lơ không khí hoà trộn
với nhiên liệu và qua gic lơ tiết kiệm ở
van điện thứ cấp. Lượng hỗn hợp này di
chuyển dọc theo đường ống và phun ra
khỏi lỗ chạy chậm thứ cấp.
IV. MẠCH THỨ CẤP TỐC ĐỘ CAO
Khi động cơ hoạt động ở số vòng quay cao hoặc tải lớn, lượng hỗn hợp cung cấp cho động cơ từ mạch
sơ cấp tốc độ cao và mạch thứ cấp tốc độ cao.
Lỗ chạy chậm thứ cấp bổ xung
nhiên liệu cho động cơ khi
bướm ga thứ cấp bắt đầu mở.
Khi bướm ga thứ cấp mở lớn
mạch chính thứ cấp bắt đầu
cung cấp nhiên liệu.
Bướm ga thứ cấp được điều
khiển bằng màng chân không.
Khi bướm ga sơ cấp mở nhỏ độ
chân không tại lỗ chân không
sơ cấp chưa đủ lớn, không
thắng được sức căng lò xo nên
bùm ga thứ cấp vẫn đóng.
Khi bướm ga sơ cấp mở lớn, độ chân không từ lỗ chân không sơ cấp truyền đến màng điều khiển
bướm ga thứ cấp. Dưới tác dụng của độ chân không, màng dòch chuyển làm bướm ga thứ cấp mở và
không khí đi vào mạch thứ cấp làm cho độ chân không tại lỗ chân không thứ cấp hình thành. Dưới tác
173
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
dụng của hai lỗ chân không sơ và thứ làm cho cánh bướm ga thứ cấp mở rộng để giúp cho động cơ
phát ra công suất lớn.
V. MẠCH LÀM ĐẬM
Cả mạch chính sơ cấp và thứ cấp chỉ cung cấp một lượng hỗn hợp giúp cho động cơ chạy tiết kiệm với
tỉ số A/F = 16/1 – 18/1. Vì vậy, để động cơ phát ra công suất cực đại khi cánh bướm ga sơ cấp mở lớn,
phải bổ xung thêm một lượng nhiên liệu cho động cơ.
Khi bướm ga sơ cấp mở nhỏ, độ chân
không trong đường ống nạp lớn. Độ
chân không này truyền qua đường ống
hút piston đi lên làm lò xo A nén lại,
lò xo B đẩy van làm đậm đóng kín.
Khi cánh bướm ga mở lớn, độ chân
không trong đường ống nạp yếu , lò xo
A đẩy piston di chuyển từ trên xuống
làm cho van làm đậm mở để cung cấp
thêm một lượng nhiên liệu qua mạch
chính sơ cấp.
VI. BƠM TĂNG TỐC
Khi xe chạy trên đường muốn tăng
tốc nhanh chóng thì hỗn hợp phải
giàu A/F = 8/1.
Khi cánh bướm ga sơ cấp mở đột
ngột, lượng không khí từ bên ngoài
qua bộ chế hoà khí tăng mạnh làm
hình thành độ chân không lớn ở
ống khuếch tán sơ cấp. Độ chân
không này lập tức được truyền qua
vòi phun chính sơ cấp để hút nhiên
liệu ra khỏi vòi phun.
Tuy nhiên, do quán tính của dòng nhiên liệu và nhiên liệu có độ nhớt, nên lượng nhiên liệu cung cấp
ra khỏi vòi phun chính gia tăng từ từ. Điều này làm cho hỗn hợp cháy ở giai đoạn tức thời quá nghèo
làm cho động cơ bò sượng. Để khắc phục, người ta bố trí trong bộ chế hoà khí một bơm tăng tốc.
174
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Khi bướm ga mở nhỏ, qua cơ cấu tay đòn làm cho piston đi lên, van thoát đóng, van nạp mở và nhiên
liệu từ buồng phao điền đầy bên dưới của piston bơm.
Khi tăng tốc, bướm ga điều khiển tay đòn bố trí ở bên ngoài bộ chế hòa khí dòch chuyển. Tay đòn này
sẽ nén một lò xo qua cơ cấu truyền động làm piston bơm đi xuống từ từ. Piston đi xuống làm van nạp
đóng, van thoát mở và nhiên liệu được phun từ từ ra khỏi miệng vòi phun để hổ trợ nhiên liệu cho
mạch chính.
VII. HỆ THỐNG BƯỚM GIÓ TỰ ĐỘNG
Khi động cơ lạnh nhiên liệu bay hơi không tốt, phần lớn nhiên liệu bám vào đường ống nạp, xy lanh,
nắp máy…làm cho hỗn hợp bò nghèo nên động cơ rất khó khởi động.
Bên cạnh đó, khi lạnh ma sát động cơ lớn nên tốc độ quay của trục khuỷu bò chậm làm cho độ chân
không trong đường ống nạp yếu nên lượng nhiên liệu cung cấp từ bộ chế hòa khí cũng giảm đi.
Để khởi động dễ dàng khi lạnh, người ta sử dụng hệ thống bướm gió. Hệ thống này sẽ đáp ứng sự làm
giàu hỗn hợp khi khởi động lạnh và sau khởi động.
KHI KHỞI ĐỘNG
Khi đạp ga để khởi động ở nhiệt độ dưới 30˚C, lò xo lưỡng kim đẩy cơ cấu làm bướm gió đóng kín.
Độ chân không sau bướm gió làm cho nhiên liệu phun ra từ mạch tốc độ chậm và mạch tốc độ cao sơ
cấp nhiều nên hỗn hợp giàu nhiên liệu giúp động cơ khởi động dễ dàng.
SAU KHỞI ĐỘNG
Khi động cơ hoạt động, dòng điện từ cực L của máy phát điện cung cấp đến điện trở làm cho nhiệt độ
của lò xo lưỡng kim bắt đầu tăng dần. Khi lưỡng kim nóng, nó cuộn lại và thả tay đòn điều khiển
bướm gió làm cho bướm gió mở từ từ dưới tác dụng của trọng lượng của nó và lực đẩy của không khí.
175
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Khi bướm gió mở lớn dần, sự làm giàu hỗn hợp giảm cho đến khi cánh bướm gió mở tối đa.
Một nhiệt điện trở dương được mắc nối tiếp với dây điện trở. Khi nhiệt độ dây điện trở tăng, điện trở
của nhiệt điện trở cũng tăng để làm giảm dòng điện cung cấp qua dây điện trở khi cánh bướm gió mở
hoàn toàn.
Sau khởi động, nếu bướm gió mở từ từ, động cơ sẽ tắt máy do hỗn hợp quá giàu. Để tránh trường hợp
này, bên ngoài bộ chế hoà khí người ta có bố trí cơ cấu CB. Cơ cấu CB sẽ điều khiển bướm gió mở
một phần sau khi khởi động để bổ xung thêm một lượng không khí cho động cơ.
CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GIÓ MỞ MỘT PHẦN CB
Cơ cấu CB có hai màng điều khiển bướm gió theo hai nhiệt độ khác nhau.
176
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Sau khởi động, nếu nhiệt độ nước làm mát dưới 17°C , TVSV đóng nên màng B không hoạt động. Độ
chân không sau bướm ga truyền qua một lỗ tiết lưu và tác dụng lên màng A làm cho màng dòch
chuyển từ từ làm cho cánh bướm gió mở nhẹ.
Khi nhiệt độ nước làm mát trên 17°C, TVSV mở. Dưới tác dụng của độ chân không, màng B dòch
chuyển làm cho cánh bướm gió mở lớn hơn.
Nếu như ôtô hoạt động sau khởi động lạnh, lượng không khí cung cấp không đủ so với lượng nhiên
liệu cung cấp từ mạch chính và bơm tăng tốc. Như vậy hỗn hợp quá giàu và động cơ sẽ bò sượng hoặc
bò chết khi cánh bướm ga mở đột ngột.
Để tránh điều này, bướm gió phải được mở nhẹ để tăng lượng không khí nạp khi cánh bướm ga mở
lớn. Cơ cấu này được gọi là cơ cấu không tải.
177
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Khi bướm ga sơ cấp mở lớn, tay đòn bướm ga sơ cấp di chuyển theo tác động lên cam cầm chừng
nhanh, làm cam lật ngang kéo bướm gió mở để cung cấp thêm một lượng không khí cho động cơ.
CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GIÓ MỞ HOÀN TOÀN CO
Nếu hệ thống điều khiển bướm gió tự động có một vài sai sót, bướm gió sẽ mở không đúng khi động
cơ đã nóng, làm cho hỗn hợp giàu. Để khắc phục điều này, người ta dùng cơ cấu điều khiển cánh
bướm gió mở hoàn toàn (Choke Opener). Nó sẽ điều khiển bướm gió mở khi động cơ nóng.
Khi nhiệt độ nước làm mát dưới 68°C, van nhiệt điều khiển chân không TVSV (Thermostatic Vacuum
Switch Valve) đóng, nên cơ cấu điều khiển bướm gió mở hoàn toàn không làm việc.
178
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Khi nhiệt độ nước làm mát trên 68°C, TVSV mở. Độ chân không từ đường ống nạp được dẫn đến bộ
CO làm màng dòch chuyển và bướm gió được mở hoàn toàn.
VIII. CƠ CẤU CẦM CHỪNG NHANH
Sau khởi động lạnh, nhiệt độ động cơ thấp nên ma sát trong động cơ lớn. Vì vậy, phải gia tăng tốc độ
cầm chừng để động cơ hoạt động được tốt hơn bằng cách người ta sử dụng cơ cấu cầm chừng nhanh.
Khi khởi động lạnh, nếu chúng ta đạp ga và buông nó, bướm gió sẽ bị lò xo lưỡng kim đẩy nên đóng
hoàn toàn. Khi bướm gió đóng, nó sẽ kéo thanh đứng làm cho cam cầm chừng nhanh xoay. Vì vậy khi
buông bàn đạp ga thì cần cam sẽ tì vào cam cầm chừng nhanh làm cho bướm ga mở nhẹ nên tốc độ
động cơ được gia tăng.
Khi động cơ nóng, nó vẫn hoạt động ở chế độ cầm chừng nhanh. Nếu chúng ta đạp ga, bướm gió sẽ
đẩy thanh đứng làm cam cầm chừng nhanh xoay nằm ngang làm bướm ga đóng kín và động cơ hoạt
động ở chế độ cầm chừng.
IX. CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ BƯỚM GA TP
Khi giảm tốc, độ chân không sau bướm ga rất lớn. Nguyên nhân này làm cho lượng nhiên liệu cung
cấp từ lỗ cầm chừng tăng mạnh, nhiên liệu cháy không hết làm gia tăng sự tiêu hao nhiên liệu và gây
ô nhiểm môi trường.
Để khắc phục người ta dùng một cơ cấu để điều khiển cánh bướm ga khép lại từ từ. Cơ cấu này được
gọi là cơ cấu TP (Throttle Positioner).
179
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Khi giảm tốc, bướm ga bò vít điều
chỉnh TP chận lại nên không thể khép
lại được. Trong thời điểm này, độ chân
không sau bướm ga truyền qua đường
ống tới lỗ tiết lưu. Do lỗ tiết lưu rất bé,
nên độ chân không truyền đến màng
TP chậm làm cho màng dòch chuyển từ
từ nên cánh bướm ga cũng khép lại từ
từ. Sự điều khiển bướm ga đóng từ từ
làm cho tốc độ động cơ giảm chậm
tránh được sự đậm đặc của hỗn hợp khi
giảm tốc.
Ở một số động cơ người ta sử dụng bộ giảm chấn DP (Dash Pot) để thay thế cho bộ TP. Khi bướm ga
mở lớn màng DP chuyển động đi lên, lúc này không khí qua lỗ tiết lưu và van một chiều để đến màng
DP. Khi động cơ giảm tốc, lò xo có xu hướng kéo màng về vò trí ban đầu, nhưng do van một chiều
đóng và không khí chỉ thoát ra khỏi màng qua lỗ tiết lưu, nên màng di chuyển chậm , làm bướm ga
khép lại từ từ.
X. BƠM TĂNG TỐC PHỤ AAP
Nó dùng hổ trợ thêm một lượng nhiên liệu với bơm tăng tốc chính khi nhiệt độ động cơ dưới 68°C. Khi
cánh bướm ga mở nhỏ độ chân không từ đường ống nạp truyền đến buồng A làm màng dòch chuyển và
lò xo bò nén lại. Sự dòch chuyển của màng làm van thoát đóng và van nạp mở, nhiên liệu từ buồng
phao điền đầy vào buồng B.
Khi bướm ga mở đột ngột làm độ chân không trong đường ống nạp giảm mạnh, nên lò xo nén màng
trở về vò trí ban đầu làm van nạp đóng và van thoát mở, nhiên liệu được phun ra khỏi vòi phun để hổ
trợ thêm nhiên liệu.
180
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Bơm tăng tốc phụ không hoạt động khi nhiệt độ nước làm mát trên 68°C do TVSV đóng.
C. KIỂM TRA BỘ CHẾ HÒA KHÍ
1. KIỂM TRA MỰC NHIÊN LIỆU TRONG BUỒNG PHAO
Mực nhiên liệu trong buồng phao là một thông số không đổi. Nếu mực nhiên liệu bò sai lệch, chúng ta
điều chỉnh lại cho đúng bằng cách uốn cần ở phao xăng để thay đổi vò trí của van. Ở một số bộ chế
hòa khí đế van có thể thay đổi được, khi thay đổi vò trí của đế van tức thay đổi mức nhiên liệu trong
buồng phao.
2. KIỂM TRA CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GIÓ MỞ TỰ ĐỘNG
Bộ điều khiển bướm gió mở tự động dùng để điều khiển lượng hỗn hợp cung cấp cho động cơ khi khởi
động, sau khởi động và trong giai đoạn làm ấm.
a. Tháo đầu nối điện đến bộ điều khiển bướm gió mở tự động.
b. Dùng đồng hồ kiểm tra điện trở cuộn dây nhiệt. R = 17 – 19 Ω ở nhiệt độ 20°C.
181
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
c. Nối lại đầu nối điện.
d. Khởi động động cơ.
e. Kiểm tra bướm gió bắt đầu mở và độ nóng của bộ điều khiển bướm gió mở tự động.
3. KIỂM TRA BỘ ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GIÓ MỞ MỘT PHẦN
Bộ điều khiển cánh bướm gió mở một
phần dùng để điều khiển bướm gió mở nhẹ
sau khi khởi động.
a. Khởi động động cơ.
b. Khi động cơ lạnh, tháo đường ống chân
không cung cấp đến màng, cánh bướm
gió phải khép lại.
c. Nối lại đường ống chân không và kiểm
tra sự di chuyển của bướm gió trong
thời gian từ 1 đến 5 giây.
d. Dừng động cơ.
4. KIỂM TRA BỘ ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GIÓ MỞ MỘT PHẦN KIỂU 2 MÀNG
182
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
a. Khởi động động cơ.
b. Khi nhiệt độ nước làm mát dưới 5°C tháo đường ống chân không đến màng B, bướm gió không di
chuyển.
c. Nối đường ống chân không đến màng B.
d. Tháo đường ống chân không đến màng A và kiểm tra sự di chuyển của bướm gió.
e. Nối lại đường ống chân không đến màng A và kiểm tra sự di chuyển của bướm gió trong thời gian
từ 1 đến 5 giây.
f. Dừng động cơ.
5. KIỂM TRA BỘ ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GIÓ MỞ HOÀN TOÀN
a. Tháo đường ống chân không đến bộ CO.
b. Khi nhiệt độ nước làm mát dưới 40°C. Đạp
ga và buông chân ga để cho cánh bướm
gió khép lại.
c. Khởi động động cơ.
d. Nối lại đường ống chân không đến bộ CO
và kiểm tra bướm gió không di chuyển.
e. Dừng động cơ.
6. KIỂM TRA BƠM TĂNG TỐC PHỤ
a. Nhiệt độ nước làm mát dưới 40°C.
b. Khởi động động cơ.
c. Bóp đường ống chân không đến bộ AAP
và dừng động cơ.
d. Buông tay thả đường ống.
e. Kiểm tra nhiên liệu phun ra từ bơm tăng
tốc.
f. Dừng động cơ.
7. KIỂM TRA VAN ĐIỀU KHIỂN THÔNG KHÍ OVCV
a. Tháo đường ống đến bộ OVCV
b. Thổi không khí vào và kiểm tra bộ OVCV là mở.
c. Khởi động động cơ.
d. Khi động cơ ở tốc độ cầm chừng. Thổi không khí vào và kiểm tra bộ OVCV là đóng.
e. Dừng động cơ.
183