MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
LỜI MỞ ĐẦU 7
PHẦN I: MỞ ĐẦU 1
1.1. Lý do lựa chọn đề tài 1
1.1.2 Ý nghĩa của đề tài 2
1.2. Mục tiêu của đề tài 2
1.3. Đối tượng ngiên cứu 2
1.4. Giả thiết khoa học 2
1.5. Nhiệm vụ nghiên cứu 2
1.6. Các phương án nghiên cứu 3
1.6.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 3
1.6.2. Mục đích của phương pháp thực tiễn 3
1.6.3. Phương pháp nghiên cứu tài liệu 3
1.6.4. Phương pháp thống kê 3
Phần II :NỘI DUNG 4
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐIEZEL DÙNG
BƠM CAO ÁP DÃY 4
1.2.Khái quát chung về hệ thống cung cấp niên liệu động cơ dùng bơm cao áp dãy 4
1.2.1 . Nhiệm vụ của bơm cao áp dẫy: 5
1.3.2. Yêu cầu đối với bơm cao áp dẫy: 5
1.3. Kết cấu chung của hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel 5
1.3.1. Thùng nhiên liệu 5
1.3.2. Lọc nhiên liệu 5
1.3.3. Bơm chuyển nhiên liệu 6
1.2.3.4.Cấu tạo 7
1.3.4. Bơm cao áp 9
1.3.5. Các đường ống cao áp 13
1.3.5. Vòi phun 13
1.4. Những hư hỏng chính và phương pháp kiểm tra khắc phục trong hệ thống cung
cấp nhiên liệu động cơ diesel 18
1.4.1. Những hư hỏng chính 18
1.4.2. Phương pháp kiểm tra 19
Chương 2. THIẾT KẾ MÔ HÌNH 23
2.1. Các yêu cầu của mô hình 23
2.1.1. Yêu cầu về tính kỹ thuật 23
2.1.2.Yêu cầu về độ an toàn khi sử dụng 23
2.1.3 Yêu cầu về độ thẩm mĩ 23
2.2. Mục đích của mô hình 23
2.3. Đặc điểm của vòi phun, loc, bơm chuyển nhiên liệu gá lắp trên mô hình 24
2.3.Các phương án thiết kế mô hình 24
2.4.1. Phương án 1 24
2.4.2. Phương án 2 25
2.4.3. Phương án 3 26
2.5. Thiết kế lắp đặt mô hình 27
2.5.1. Xây dựng mô hình chi tiết 27
2.5.2. Phương pháp dẫn động mô hình 31
2.5.3. Phương pháp điều khiển mô hình 34
35
2.5.4. Mô hình hoàn thiện 36
Chương 3:XÂY DỰNG NÔI DUNG CHO VÒI LỌC DẦU, VÒI PHUN VÀ BƠM
CHUYỂN NHIÊN LIỆU TRÊN MÔ HÌNH 37
3.1. Lọc nhiên liệu 37
3.1.1. Quy trình tháo lắp lọc nhiên liệu trên ô tô 37
3.1.2. Các dạng hư hỏng của bầu lọc 37
3.1.3. Kiểm tra và sửa chữa 39
3.2. Bơm chuyển nhiên liệu 45
3.2.1. Quy trình tháo bơm chuyển nhiên liệu từ trên xe 45
3.2.2. Kiểm tra và khắc phục các hư hỏng của bơm chuển nhiên liệu 47
3.2.3. Quy trình lắp bơm chuyển nhiên liệu 49
3.3. Vòi phun 51
3.3.1.Quy trình tháo vòi phun trên mô hình cũng như trên xe 51
3.3.2. Các phương pháp kiểm tra và khắc phục hư hỏng của vòi phun 54
3.3.2.2. Sửa chữa vòi phun 60
3.3.3. Quy trình lắp vòi phun 61
Bảng 3.5. Quy trình lắp vòi phun 61
Chương 4:VẬN HÀNH MÔ HÌNH 63
4.1. Hướng dẫn sử dụng mô hình 63
4.2. Kiểm tra sơ bộ mô hình 63
4.2.1.Kiểm tra các đường ống nhiên liệu 63
4.2.2.Kiểm tra thùng nhiên liệu 64
4.2.3.Kiểm tra vòi phun 64
4.2.4.Kiểm tra cơ cấu điều khiển 64
4.2.5.Kiểm tra cơ cấu dẫn động 64
4.3. Quy trìn xả khí 64
4.4. Quy trình đặt bơm 64
4.4.1. Cách đặt bơm cao áp có dấu : 64
4.4.2. Cách đặt bơm không dấu : 65
4.5. Vận hành mô hình 66
Phần III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1.Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel dùng bơm cao áp dãy……….….…4
Hình 1.2. Cấu tạo của lọc nhiên liệu……………………………………………… …6
Hình 1.3. Sơ đồ cấu tạo bơm chuyển nhiên liệu loại bơm piton………………… ……7
Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm chuyển nhiên liệu………………… …8
Hình 1.5 Cấu tạo bơm cao áp dẫy………………………………………………… …9
Hình 1.6. Cấu tạo của một phân bơm…………………………………………………11
Hình 1.7. Nguyên lý làm việc của một phân bơm……………………………….……11
Hình 1.8 . Cơ cấu xoay Piston điều khiển thanh răng………………………………….13
Hình 1.9. Cấu tạo các loại vòi phun……………………………………………….… 15
Hình 1.10. Cấu tạo của lỗ vòi phun kín……………………………………….…….…16
Hình 1.11. Cấu tạo của kim phunvòi phun kín lỗ tia hở…………………….…… ….17
Hình 2.1. Phương án 1………………………………………………………….…….…25
Hình 2.2. Phương án 2…………………………………………………………… ……26
Hình 2.1. Phương án 3………………………………………………………….… ……27
Hình 2.4: Các thanh sắt thiết kế chế tạo khung………………………………… ……28
Hình 2.5 Bản vẽ chi tiết khung…………………………………………………………29
Hình 2.6: Khung sau khi hoàn thành……………………………………………… …30
Hình 2.7 Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống ………………………………………31
Hình 2.8 Sơ đồ lắp đặt và các chi tiết dàn trải của hệ thống…………………… ….…31
Hình 2.9. Động cơ điện xoay chiều 1 pha………………………………………… ….32
Hình 2.10. Đai răng………………………………………………………………….…33
Hình 2.11. Giá đỡ động cơ……………………………………………………… ……33
Hình 2.12. Cơ cấu hoạt động của thanh ren……………………………………………34
Hình 2.13. Thanh ren…………………………………………………………………34
Hình 2.14.Sơ đồ bảng điện……………………………………………………… ……35
Hình 2.15. Bảng điên trên mô hình………………………………………………….…35
Hình 2.16. Cần ga…………………………………………………………… … ……35
Hình 2.17. Mô hình hoàn thiện ……………………………………….………………37
Hình 3.1. Tháo lọc ra khỏi xe……………………………………………… …………38
Hình 3.2. Sơ đồ bàn khảo nghiệm…………………………………………….…… …40
Hình 3.3. Lọc giấy dùng một lần…………………………………………….…… …41
Hình 3.4. Bôi dầu vào đệm……………………………………………….……………42
Hình 3.5. Tháo bầu lọc……………………………………………….………… ……42
Hình 3.6. Xả cạn ở lọc…………………………………………………………… … 45
Hình 3.7. Mòn kim phun………………………………………………… ….…… …57
Hình 3.8. Kiểm tra lò xo ………………………………………………………….……57
Hình 3.9. Kiểm tra vòi phun và đót kim………………………………………………57
Hình 3.10. Kiểm tra áp suất vòi phun…………………………………………….……58
Hình 3.11 :Kiểm tra hiện tượng phun rớt………………………………………………58
Hình 3.12. Sơ đồ kiểm tra góc chum tia phun………………………………………….59
Hình 3.13. Chùm nhiên liệu hình nón………………………………………………….60
Hình 3.14. Dụng cụ chuyên dùng làm sạch vòi phun và dùng dây thép…… …….…60
Hình 4.1.Sơ đồ cấu tạo…………………………………………………………………64
Hình 4.2.Vị trí dấu……………………………………………………………… ……65
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Quy trình thay thế lọc tinh………………………………………….….……44
Bảng 3.2. Quy trình tháo bơm chuyển nhiên liệu………………………………… …44
Bảng 3.3. Quy trình lắp bơm chuyển…………………………………………….……51
Bảng 3.4. Quy trình tháo vòi phun…………………………………………………… 53
Bảng 3.5. Quy trình lắp vòi phun………………………………………………….… 62
LỜI MỞ ĐẦU
Trong xu thế hội nhập hiện nay, nền công nghiệp Việt Nam đang đứng trước cơ
hội đầy tiềm năng và ngành công nghiệp ô tô Việt Nam không ngoại lệ.Ở nước ta số
lượng ô tô đang được lưu hành ngày một tăng. Các hãng ô tô hiện nay ngày càng cải
tiến về mặt kỹ thuật như tăng công suất, tốc độ , giảm sự tiêu hao nhiên liệu và ô nhiễm
môi trường.
Để đáp ứng được nhu cầu hội nhập của quốc tế, nền công nghiệp ô tô của Việt
Nam cần phải có sự tăng trưởng vũng mạnh cần đòi hỏi đội ngũ cán bộ kỹ sư, kỹ thuật
viên có kiến thức sâu rộng và tay nghề cao. Trong khi đó đội ngũ cán bộ có chuyên môn
cao trong nước còn rất ít.
Đồ án tốt nghiệp là một nội dung quan trọng cho việc củng cố, hoàn thiện những
kiến thức đã được trang bị trong suốt quá trình học, từ đó nâng cao khả năng áp dụng lý
thuyết vào công việc thực tế, tư duy khoa học, khả năng làm việc đòi hỏi cường độ cao,
có quy mô. Qua đó giúp sinh viên ệ thống hoá lại được kiến thức chuyên nghành đã
hoc, đồng thời bù đắp được những thiếu sót của bản than trong quá trình học. Vì vậy là
một sinh viên năm cuối em đã chọn đề tài “Thiết kế chế tạo, lắp đặt vòi phun, bơm
chuyển và lọc dầu trên mô hình hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ Diezel dung
bơm cap áp dãy.”. để có thể giúp mình hiểu hơn về hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel,
củng cố kiến thức sau này có thể làm việc và cống hiến cho đất nước. Ngoài ra mô hình
này còn giúp các bạn sinh viên trong trường có thêm phương tiện để học tâp và nghiên
cứu.
Với điều kiện tời gian có hạn, tài liệu chưa được phong phú và kiến thức có hạn
nên không tránh khỏi nhiều sai sót. Em mong các thầy cô thông cảm.
Em mong nhận được sự giúp đỡ đóng góp ý kiến của các thầy cô trong khoa Cơ
Khí Động Lực, đăc biệt sự giúp đỡ tận tình của Thầy Trần Văn Đăng giảng viên hướng
dẫn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hưng Yên, ngày… tháng 6 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Phạm Văn Thẩm
PHẦN I: MỞ ĐẦU
1.1. Lý do lựa chọn đề tài
1.1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Với tình hình phát triển của nền công nghiệp ô tô thế giới. Ngành công nghiệp ô tô
không chỉ giữ một vị trí quan trọng trong việc thúc đẩy nền kinh tế quốc dân phát triển
thông qua đáp ứng nhu cầu giao thông vận tải, góp phần phát triển sản xuất và kinh
doanh thương mại mà còn là một ngành kinh tế mang lại lợi nhuận rất cao nhờ sản xuất
ra những sản phẩm có giá trị vượt trội. Chính phủ Việt Nam đã luôn khẳng định vai trò
chủ chốt của ngành công nghiệp ô tô trong sự nghiệp phát triển kinh tế và luôn tạo điều
kiện lợi thông qua việc đưa ra các chính sách ưu đãi để khuyến khích các doanh nghiệp
trong và ngoài nước đầu tư vào sản xuất ô tô và phụ tùng. Nhưng sau gần 20 năm xây
dựng và phát triển ngành, công nghiệp ô tô Việt Nam dường như vẫn chưa đi được bao
xa so với điểm xuất phát. Thực tế này đã khiến Chính phủ cùng với các cơ quan Bộ
ngành liên quan, các doanh nghiệp trong ngành cùng vào cuộc nhằm xem xét lại một
cách chi tiết và khách quan những thành quả đã đạt được cũng như những hạn chế còn
tồn tại, để từ đó có cơ sở vạch ra một chiến lược cụ thể cho việc phát triển ngành. Bởi
lúc này đây chúng ta phải ý thức được tính cấp thiết và bức bách cần phải xây dựng và
phát triển một ngành công nghiệp ô tô thực sự của riêng Việt Nam. Chính vì thế, tôi đã
mạnh dạn chọn đề tài "Giải pháp phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đến năm
2020" với hi vọng góp phần cùng tìm hiểu thực trạng phát triển của ngành công nghiệp
ô tô Việt Nam đồng thời nghiên cứu con đường đi tới tương lai của ngành công nghiệp
nàyLà một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển: nước ta đã và đang có những cải
cách mới để thúc đẩy nền kinh tế phát triển. Việc tiếp nhận và ứng dụng các thành tựu
khoa học tiên tiến của thế giới rất được nhà nước quan tâm chú trọng nhằm cải tạo và
thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp mới. Với mục đích đưa nước ta từ
một nước nông nghiệp có nền kinh tế kém phát triển thành một nước công nghiệp hiên
đại.
Do vậy đòi hỏi người kỹ thật viên phải có trình độ hiêu biết,biết học hỏi sáng tạo
đẻ bắt nhịp với khoa hoc kĩ thuật tiên tiến trên thế giới. Có khả năng chuẩn đoán, khắc
phục sự cố một cách hợp lý.
Trên thực tế thì tại các trường kỹ thuật của nước ta hiện nay thì trang thiết bị còn
thiếu thốn.Chưa đáp ứng được nhu cầu day và hoc, đặc biệt là nhưng mô hình thực tập
1
tiên tiến hiện đại. Các tài liệu sách tham khảo và các hệ thống cơ cấu dẫn động. Các bài
tập hướng dẫn thực hành còn thiếu
Vì vậy người kỹ thuật viên khi ra trường gặp nhiều khó khăn và bỡ ngỡ với nhưng
kiến thức và trang thiết bị tiên tiến.
1.1.2 Ý nghĩa của đề tài
Để giúp cho sinh viên năm cuối củng cố lại kiến thức đã học để có thể chuẩn bị
cho kỳ thi tốt nghiệp. Đề tài về “Hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ Diezel dùng
bơm cao áp dẫy” giúp cho chúng em hiểu rõ hơn nữa và bổ trợ thêm kiến thức về hế
thống này. Để khỏi bỡ ngỡ khi gặp những thình huống bất ngờ về hệ thống. Tạo nguồn
tài liệu tham khảo cho sinh viên học sinh các kháo nghiên cứu.
Những kết quả thu thập được trong quá trình hoàn thành đề tài, trước hết giúp
chúng em những sinh viên lớp ĐLK7 có thề hiểu rõ hơn sâu hơn về hệ thống . Nắm
được kết cấu điều kiện làm việc, những hư hỏng và phương pháp kiểm tra sửa chữa.
1.2. Mục tiêu của đề tài
-Xây dựng mô hình hoạt động bơm cao áp dãy.
-Xây dựng hệ thống bài tập liên quan đến mô hình.
- Hệ thống các bài tập liên quan đến vòi phun, lọc và bơm chuyển nhiên liệu.
1.3. Đối tượng ngiên cứu
Hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ Diezel dùng bơm cap áp dẫy.
1.4. Giả thiết khoa học
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bơm cao áp dẫy là một nội dung không mới
trong ngành kỹ thuật ô tô. Nhưng do sự phát triển về khoa học kỹ thuật cùng với sự phát
triển của một hệ thống nào đó trong xe cũng kéo theo những thay đổi của hệ thống
khác. Là một hệ thống chính nên nó cũng cần nhiều thay đổi. Cần được quan tâm .
- Hệ thống bài tập,tài liệu nghiên cứu ,tài liệu tham khảo về hệ thống CCNL
Diezel sử dụng bơm cao áp dẫy phục vụ cho việc học tập tài liệu nghiên cứu cho việc
học cũng như giảng dạy hiện nay vẫn còn chưa được đầy đủ và hoàn thiện .
1.5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Phân tích đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của vòi phun, lọc và bơm
chuyển nhiên liệu trong hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bơm cao áp dãy.
2
- Tổng phương án kiểm tra chẩn đoán của hệ thống này .
- Tổng hợp tài liệu trong và ngoài nước để hoàn thành đề tài của mình. Xây
dựng hệ thống bài tập thực hành .
1.6. Các phương án nghiên cứu
1.6.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Trong những phương pháp nghiên cứu này chúng tác động trực tiếp vào đối tượng
trong thực tiễn làm bộc lộ bản chất và quy luật vận động của đối tượng .
1.6.2. Mục đích của phương pháp thực tiễn
Các bước thực tiễn :
Bước 1: Quan sát đặc điểm, tìm hiểu các thông số kết cấu của hệ thống.
Bước 2: Lập phương án kiểm tra chẩn đoán hư hỏng của hệ thống CCNL dùng
BCA dẫy
Bước 3: Từ kết quả của việc kiểm tra, sửa chữa, chẩn đoán hư hỏng của hệ thống .
Từ đó lập phương án khắc phục sửa chữa.
1.6.3. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
- Là phương pháp nghiên cứu thu thập thông tin trên cơ sở nghiên cứu các văn bản, tài
liệu có sẵn bằng phương pháp tư duy logic.
- Mục đích: rút ra các kết luận cần thiết .
-Các bước thực hiện:
Bước 1: Thu thập tài liệu viết về hệ thống cung cấp nhiên liêu dùng bơm cao áp
dẫy.
Bước 2: Chọn lọc ,sắp xếp dữ liệu theo hệ thống logic, chặt chẽ theo tùng bước,
từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học có cơ sở và bản chất nhất định.
Bước 3: Đọc nghiên cứu hệ thống hóa những kiến thức . Tạo ra hệ thống lý thuyết
đầy đủ và sâu.
1.6.4. Phương pháp thống kê
- Là phương pháp tổng hợp tất cả các kết quả nghiên cứu để đánh giá đưa ra
những kết luận chính xác.
- Chủ yếu được sử dụng để đánh giá các mối quan hệ thông qua những số liệu thu
được.
3
Phần II :NỘI DUNG
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐIEZEL
DÙNG BƠM CAO ÁP DÃY
1.1.Sơ đồ hệ thống.
Hình1.1. Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel dùng bơm cao áp dãy
1.2.Khái quát chung về hệ thống cung cấp niên liệu động cơ dùng bơm cao
áp dãy
Bơm cao áp dẫy là chi tiết quan trọng nhất trong hệ thống cung cấp nhiên liệu của
động cơ Diesel . Là thiết bị dùng để cung cấp nhiên liệu có áp suất cao cho vòi phun ,
4
để phun nhiên liệu vào xilanh động cơ hoà trộn với không khí thực hiện quá trình cháy
giãn nở và sinh công có ích .
1.2.1 . Nhiệm vụ của bơm cao áp dẫy:
Cung cấp nhiên liệu có áp suất cao vào xilanh của động cơ với một lượng phù hợp
với tải trọng và chế độ , tốc độ của động cơ .
Cung cấp nhiên liệu cho xilanh vào một thời điểm quy định ( tính theo góc quay
của trục khuỷu ) và theo một quy luật đã được xác định .
Lượng nhiên liệu cung cấp vào các xilanh phải đồng đều và đầy đủ .
1.3.2. Yêu cầu đối với bơm cao áp dẫy:
Đảm bảo nhiên liệu cung cấp cho vòi phun phải có một áp suất cần thiết . Trong
động cơ hiện nay ấp suất thưòng là 60
÷
80 kg/cm
2
. Đặc biệt có một số động cơ có áp
suất phun lớn từ 1500
÷
2500 kg/cm
2
.
Khống chế được nhiên liệu phù hợp với tải trọng và chế độ động cơ .
1.3. Kết cấu chung của hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel
1.3.1. Thùng nhiên liệu
Thùng chứa nhiên liệu dùng để chứa nhiên liệu dự trữ để động cơ vận chuyển
trong thời gian ổn định cỡ thùng lớn nhỏ tùy theo công suất và đặc tính động cơ. Thùng
được dập bằng thép lá, bên trong có tấm ngăn để nhiên liệu bớt dao động. Nắp thùng có
lỗ thông hơi, ống hút nhiên liệu được bố trí cao hơn đáy thùng khoảng 3cm.
Ở đáy thùng chổ thấp nhất có một ốc để xã cặn bị lắng hay nước. Phía trên có
ống dẫn nhiên liệu về.
Nếu thùng đặt cao hơn động cơ phải có van khóa khi tắt máy. Nếu thùng đặt thấp
hơn động cơ, không cần van khóa nhưng phải có van 1 chiều ở lọc sơ cấp ngăn dầu trở
về thùng chứa khi ngừng máy.
1.3.2. Lọc nhiên liệu
1.3.2.1. Nhiệm vụ
Bơm cao áp và kim phun là hai bộ phận có độ chính sác cao và đắt tiền. Trong
nhiên liệu có lẫn nhiều tạp chất và nước. Mặc dù các tạp chất này rất bé nưng có thể phá
hỏng bơm cao áp và kim phun. Do đố nhiên liệu phải được lọc sạch tối đa trước khi đến
ai bộ phận này.
5
Lọc nhiên liệu có nhiệm vụ lọc nước, các tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu. Một
hệ thống lọc gồm hai hay ba tầng gọi là lọc thô và lọc tinh.
- Bầu lọc thô.
Có nhiệm vụ tách nước ra khỏi nhiên liệu và lọc các hạt khô (không quá 0.04 –
0.1mm).
- Bầu lọc tinh
Thường sử dụng bộ phận lọc giấy, sợi vải giấy, sợi vải tổng hợp và một số ít loại vật
liệu khác. Tuy nhiên, được sử dụng rộng rãi hơn là các bộ lọc bằng giấy, loại này có thể
sử dụng được 1500 – 2000 giờ.
1.3.2.2. Yêu cầu
- Đảm bảo giữ đúng áp lực cho phép( không quá 0.5 kg/cm2) phải lọc được những hạt
bụi nhỏ cỡ 1/1000mm.
- Bình lọc đơn giản dễ tháo lắp sửa chữa.
1.3.2.3.Cấu tạo
1. Đường vào
2. Đường ra
3. Đường hồi
4. Giấy lọc cạn
5. Vỏ lọc
6. Ốc tháo nước
Hình 1.2. Cấu tạo của lọc nhiên liêu
1.3.3. Bơm chuyển nhiên liệu
1.3.3.1. Chức năng.
Hút nhiên liệu từ thùng chứa qua bầu lọc thô và tinh để cung cấp cho bơm cao
áp, ngoài ra bơm chuyển nhiên liệu còn phải đảm bảo một lưu lượng nhiên liệu cần thiết
đủ để làm mát.
6
Áp suất nhiên liệu do bơm cung cấp thường đạt giá trị lớn dao động trong
khoảng (1,5-6) kg/cm2. áp suất lớn như vậy không những đủ để thắng sức cản trong
đường ống dẫn nhiên liệu thấp áp và trong các bầu lọc mà còn ngăn cản sự hình thành
bọt khí và hơi nhiên liệu.
1.3.3.2. Phân loại
- Bơm chuyển nhiên liệu đang được sử dụng trong các động cơ điezel có rất nhiều loại.
- Bơm phiến gạt hoặc bơm con lăn thường được sử dụng trong bơm cao áp chia
piston thường được sử dụng trong bơm cao áp dẫy.
1.3.3.3. Điều kiện làm việc
Trong quá trình làm việc cụm piton, xinlanh bơm pải chịu mài mòn do ma sát, ăn
mòn hoá học của nhiên liệu.
Lòng bơm và các van nạp, van xả chịu sự ăn mòn của nhiên liệu.
1.2.3.4.Cấu tạo
1. Khoang áp suất
2. Bơm tay
3. Van nạp
4. Cửa hút
5. Lưới lọc
6. Pitton
7. Lò xo hồi vị
8. Tuy đẩy
9. Van xả
10.Cửa xả
Hình 1.3. Sơ đồ cấu tạo bơm chuyển nhiên liệu loại bơm piton
Thân bơm là chi tiết chính của bơm, trong thân bơm có phân hai khoang chính
và dùng để bố trí piston, lò xo hồi vị, con đội con lăn, van nạp, van xả ngoài ra còn có
bơm tay có đầu nối, xi lanh, piston, cần piston và núm piston.
Thân bơm được chế tạo bằng gang. các van nạp, van xả được chế tạo từ chất dẻo
hoặc nhôm, các chi tiết còn lại được chế tạo bằng thép.
7
1.2.3.5. Nguyên lý hoạt động
1. Đường nhiên liệu vào
2. Lưới lọc
3. Van nạp
4. Lò xo
5. Piston
6. Thanh đẩy
7. Con đội con lăn
8. Trục cam
9. Rãnh khoan chéo
10.Van xả
11.Cửa xả
Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm chuyển nhiên liệu.
Bơm chuyển nhiên liệu thực hiện quá trình hút và bơm nhiên liệu trong hai hành
trình : Hành trình chuyển tiếp và hành trình làm việc (hình1.2).
a) Hành trình chuyển tiếp
Khi cam lệch tâm trên trục cam của bơm cao áp tác dụng vào con đội con lăn, qua
đũa đẩy sẽ làm cho piston chuyển động lên ép lò xo lại. Piston dịch chuyển lên về phía
khoang A. Lúc này thể tích trong khoang A giảm, áp suất tăng làm cho van nạp đóng lại
van xả mở ra đồng thời piston chuyển động lên đi lên như vậy làm thể tích trong
khoang áp lực B (dưới) tăng lên áp suất ở đây giảm xuống vì thế hầu như toàn bộ
lượng nhiên liệu bị đẩy từ khoang hút A (khoang trên) xuống khoang dưới qua lỗ khoan
chéo trong thân bơm. Còn một lượng nhiên liệu rất ít qua đường ra lên bầu lọc vào bơm
cao áp, hành trình này của piston chỉ thực hiện hành trình chuyển tiếp nên năng suất của
bơm không đáng kể.
b) Hành trình nạp và cung cấp nhiên liệu
Khi cam lệch tâm thôi tác động lên con đội con lăn lúc này lò xo hồi vị của piston sẽ
đẩy cho piston đi xuống phía dưới (về vị trí ban đầu) làm thể tích khoang A tăng lên áp
suất tại đây giảm xuống tạo nên độ chân không sẽ hút đóng van xả và mở van nạp nhiên
liệu từ thùng chứa được hút qua van nạp điền vào thể tích phía trên xi lanh. đồng thời
khi piston chuyển động đi xuống làm cho nhiên liệu được nén ở khoang B với áp suất
8
cao đẩy nhiên liệu qua lỗ khoan chéo ra đường xả lên bầu lọc tinh vào bơm cao áp. Như
vậy trong hành trình làm việc của piston đi xuống thực hiện hai hành trình hút và đẩy
nhiên liệu. Chúng ta thấy bơm chuyển nhiên liệu cung cấp cho bơm cao áp một lượng
nhiên liệu cần thiết không phụ thuộc vào chế độ và tốc độ của động cơ, nếu hành trình
của piston luôn luôn không đổi thì sẽ có lúc nào đó áp suất trong đường xả nhiên liệu
và ở khoang áp suất đủ lớn thắng được sức căng của lò xo hồi vị piston, lò xo sẽ không
thể đẩy cho piston về vị trí ban đầu làm cho hành trình của piston ngắn lại, năng suất
của bơm sẽ giảm đi. Trong trường hợp bầu lọc nhiên liệu quá bẩn hoặc tắc, hiện tượng
đó càng dễ xảy ra hơn.
c) Hành trình treo bơm
Khi áp suất đường xả và trong khoang B đạt đến một giá trị lớn nào đó áp suất này
sẽ tác động vào mặt dưới của piston, thắng được sức căng của lò xo sẽ làm lò xo nén lại
khi đó piston sẽ không chuyển động được nữa và bị treo ở một vị trí cao nhất lúc này
đũa đẩy không hoàn toàn không tác động vào piston nên bơm không làm việc đây là
trạng thái quá tải của bơm và lúc này hành trình của piston bằng không dẫn đến năng
suất của bơm bằng không.
Như vậy lưu lượng nhiên liệu cung cấp cho bơm cao áp sẽ được chính bơm chuyển
nhiên liệu tự điều chỉnh lấy áp suất nhiên liệu phụ thuộc chủ yếu vào lực nén của lò xo,
lực nén càng lớn thì áp suất càng cao. Trên thân bơm còn lắp bơm tay kiểu piston để xả
không khí ra khỏi hệ thống cung cấp nhiên liệu và cung cấp đủ nhiên liệu nạp đầy vào
khoang A của bơm áp lực thấp của bơm cao áp. Lúc này bơm chuyển nhiên liệu đứng
yên (bơm có làm việc) nên mọi quá trình của bơm tay được thực hiện như một bơm
piston thường với hai van nạp và van xả, sau khi đ• bơm đủ nhiên liệu cần vặn chặt núm
piston để tránh lọt khí vào trong thân bơm để không làm ảnh hưởng đến khả năng làm
việc của bơm chuyển nhiên liệu.
1.3.4. Bơm cao áp
1.3.4.1.Chức năng.
- Ấn định lượng nhiên liệu
- Tạo áp suất cao để bơm nhiên liệu vào buồng đốt qua kim phun
- Bơm nhiên liệu vào buồng đốt đúng thời điểm và đúng lượng cần thiết theo yêu
càu làm việc của động cơ
- Cung cấp nhiên liệu thống nhất giữa các kim phun theo thứ tự nổ
9
1.3.4.2.Cấu tạo bơm cao áp dãy
1. Bộ điều tốc
2. Bơm chuyển nhiên liệu
3. Cơ cấu phun sớm tự động
4. Trục cam bơm cao áp
5. Các phân bơm
6. Vỏ bơm
Hình 1.5. Cấu tạo bơm cao áp dẫy
Bơm cao áp dẫy là loại bơm dài một dãy,cung cấp nhiên liệu cho nhiều xi lanh của
động cơ, động cơ Diêzel có bao nhiêu xilanh thì bơm dẫy cũng có bấy nhiêu phân
bơm,các phân bơm được lắp chung trong một vỏ bằng nhôm được điều khiển do một
trục cam nằm trong vỏ bơm và một thanh răng điều khiển tất cả các piston bơm.
Hai đầu bơm có bộ điều tốc và cơ cấu phun dầu sớm,ngoài ra hai bên thành bơm
là nơi lắp bơm chuyển nhiên liệu.
1.3.4.3. Nguyên lý làm việc của một phân bơm
10
a) Cấu tạo
1. Đầu nối; 2. Buồng cao áp;
3. Van triệt hồi 4. Buồng nhiên liệu;
5. Piston; 6. Vành răng;
7. Thanh răng; 8. ống xoay;
9. Lò xo; 10. Đế lò xo;
11. Đai ốc hãm; 12. Lò xo
13. Con đội con lăn;
14.Trục cam; 15. Con lăn
16. Trục cam
Hình 1.6. Cấu tạo của một phân bơm
b) Nguyên lý làm việc
Sơ đồ nguyên lý làm việc của một phân bơm được trình bày trên hình 2.3 :
a, b, c, d, e, f,
Hình 1.7. Nguyên lý làm việc của một phân bơm
11
Quá trình làm việc bao gồm các giai đoạn sau:
• Quá trình nạp ( hình 1.7.a )
Khi cam thôi tác dụng lên con đội, piston dịch chuyển đi xuống dưới tác dụng của
lò xo hồi vị .Van cao áp đóng nên độ chân không trong không gian trên piston tăng
lên.Khi piston mở lỗ nạp, nhiên liệu từ trong buồng nhiên liệu sẽ chiếm đầy vào xilanh
bơm.Quá trình nạp nhiên liệu vào xilanh kéo dài cho đến khi piston đi xuống vị trí thấp
nhất.
• Quá trình nén phun nhiên liệu ( hình 1.7.b,c,d )
Khi cam lệch tâm bắt đầu tác dụng vào con đội piston sẽ dịch chuyển lên trên và
đồng thời lò xo bị ép lại .Trong giai đoạn đầu trước khi đỉnh piston đóng kín lỗ nạp
một phần nhiên liệu trong xilanh bị đẩy trở lại qua lỗ nạp.
Quá trình nén sẽ bắt đầu khi đỉnh piston đóng kín lỗ nạp. Khi áp suất nhiên liệu
trong xilanh đủ lớn, thắng được sức căng lò xo van cao áp và áp suất dư của nhiên liệu
trong đường ống cao áp nâng van lên phía trên mở cho nhiên liệu trong xilanh đi vào
đường ống cao áp tới vòi phun và phun vào buồng cháy của động cơ.
• Kết thúc phun ( hình 1.7 e,f )
Piston tiếp tục đi lên đến khi rãnh vát (gờ xả của rãnh chéo) mở lỗ xả, do chênh
lệch về áp suất nên nhiên liệu từ không gian phía trên đỉnh piston sẽ thoát ra cửa xả do
rãnh khoan đứng làm cho áp suất ở đường nhiên liệu giảm xuống đột ngột, lò xo sẽ
đóng van cao áp đồng thời kim phun sẽ đóng lại rất nhanh ngừng cung cấp nhiên liệu
cho buồng cháy. Dưới tác dụng của lò xo van cao áp và áp suất dư trong đường ống cao
áp, van cao áp sẽ được đóng kín và vòi phun ngừng làm việc, kết thúc quá trình phun
nhiên liệu. Piston bị dịch chuyển xuống dưới và quá trình làm việc lại được lặp lại như
cũ.
c) Cơ cấu điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho một chu trình.
Trong bơm cao áp dãy lò xo được định vị vì vậy điều chỉnh lượng nhiên liệu cung
cấp cho một chu trình cần xoay piston đi một góc tương ứng bởi rãnh xả trên piston có
dạng xoắn hoặc chéo. Cơ cấu xoay piston trong bơm cao áp dẫy thường sử dụng thanh
răng, vành răng và ống xoay ( hình 1.8 ).
12
Hình 1.8. Cơ cấu xoay Piston điều khiển thanh răng
Khi muốn tăng lượng nhiên liệu cung cấp thông qua cơ cấu điều khiển, thanh răng
sẽ di chuyển làm xoay piston về phía tăng hành trình có ích.
Khi muốn giảm lượng nhiên liệu cung cấp thông qua cơ cấu điều khiển, thanh răng
sẽ di chuyển làm xoay piston về phía giảm hành trình có ích.
Hành trình cung cấp nhên liệu thực sự tính từ vị trí piston đóng lỗ nạp (bắt đầu
cung cấp) cho đến khi rãnh chéo trên piston mở lỗ xả (kết thúc cung cấp).
Tăng hoặc giảm lượng nhiên liệu cung cấp sẽ làm tăng hoặc giảm tốc độ quay của
trục khuỷu động cơ.
1.3.5. Các đường ống cao áp
Các đường ống dẫn hạ áp đưa nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm tiếp vận qua lọc
sơ cấp và thứ cấp để cung cấp cho bơm cao áp. Óng dầu về, tiếp nhận dầu thừa nơi bầu
lọc thứ cấp và kim phun đưa về thùng chứa. Ống dẫn nhiên liệu cao áp dẫn nhiên liệu từ
bơm cao áp đến các kim phun.
1.3.5. Vòi phun
1.3.5.1. Chức năng
So với chi tiết trong hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ điezel thì vòi phun tuy
có giá thành chế tạo không cao nhưng lại có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả làm việc và
độ tin cậy của hệ thống nói riêng và của động cơ điezel nói chung. Đặc tính phun nhiên
liệu, chất lượng hình thành hỗn hợp trong xi lanh của động cơ và diễn biến quá trình
cháy phụ thuộc nhiều vào kết cấu và thông số của vòi phun.
13
Trong một số động cơ điezel vòi phun thực hiện các nhiệm vụ sau :
- Phun nhiên liệu do bơm cao áp cung cấp vào xi lanh của động cơ dưới một áp
suất nhất định.
- Đảm bảo độ phun tơi, độ phun xa, số lượng và cấu trúc tia phun nhiên liệu phù
hợp với hình dạng và kích thước buồng cháy, phương pháp hình thành hỗn hợp nhiên
liệu.
- Cùng bơm cao áp vòi phun đảm bảo quá trình phun nhiên liệu được bắt đầu và
kết thúc nhanh, dứt khoát.
1.3.5.2. Yêu cầu
Vòi phun là một trong các chi tiết làm việc trong điều kiện làm việc rất nặng nề vì
đầu vòi phun tiếp xúc trực tiếp với khí cháy trong xi lanh động cơ vì vậy đối với vòi
phun còn có thêm yêu cầu là. Độ bền cao, dễ thay thế và sửa chữa giá thành thấp
1.3.5.3. Điều kiện làm việc
- Trong quá trình làm việc bộ đôi kim phun phải làm việc với áp suất cao, vận
tốc dòng nhiên liệu thay đổi đột ngột.
- Khi làm việc kim phun va đập với ổ đặt bị xói mòn của dòng nhiên liệu.
- Kim phun tiếp xúc với khí cháy, nhiệt độ cao, kim bị bó kẹt do muội than, bị
tắc lỗ phun.
1.3.5.4. Phân loại
- Có nhiều cách phân loại vòi phun nhưng phân loại vòi phun căn cứ vào sự khác
biệt tương đối rõ nét về kết cấu. Kim phun và đót kim (hay các thông số của vòi phun
thì được chia làm hai loại vòi phun hở và vòi phun kín).
-Vòi phun hở là loại vòi phun đơn giản nhất chúng không có van kim để ngăn cách
đường nhiên liệu cao áp với các buồng cháy giữa các lần phun nhiên liệu loại vòi phun
này có nhược điểm cơ bản sau không thể đáp ứng được các nhiệm vụ đặt ra cho một vòi
phun của động cơ điezel hiện đại. Hiện nay loại vòi phun này không được chế tạo và sử
dụng nữa vì vậy chúng ta chỉ nghiên cứu loại vòi phun kín . Loại này gồm:
+Kim phun đót kín lỗ tia hở.
+ Kim phun đót kín lỗ tia kín
14
1.3.5.5. Cấu tạo vòi phun.
Cấu tạo của vòi phun cơ bản giống nhau, bao gồm các phần
1.Lỗ nhiên vào
2.Thân vòi phun
3.Đường dẫn nhiên liệu
4.Tấm chung gian
5.Đai ốc dữ đót kimphun
6.Đai ốc bắt ống cao áp
7. Lưới lọc
8. Đường nhiên liệu hồi
9. Căn đệm điều chỉnh
10. Lò xo kim phun
11. Ti đẩy a)Vòi phun lỗ kim hở b)Vòi phun lỗ kim kín
12. Chốt định vị
13. Đót kim phun (đầu phun)
Hình 1.9. Cấu tạo các loại vòi phun
a) Thân vòi phun
Trên thân vòi phun có đường dầu vào, đường dầu hồi và vít xả không khí được bố
trí ngay tại đai ốc bắt đường dầu vào tuỳ thuộc vào hình dạng và kết cấu của vòi phun
mà cách bố trí đường dầu vào và đường dầu hồi khác nhau. Trong thân vòi phun còn có
lò xo trụ đẩy ép kim phun đóng kín vào đế của nó ở đầu phun. Đối với một số loại vòi
phun còn có vít để điều chỉnh sức căng của lò xo
b) Đầu phun
Đầu phun có chứa kim phun và ổ đặt, phần dưới đầu phun có một hay nhiều lỗ tia
phun, phần thân đầu phun có ra công lỗ dẫn dầu vào thông với đường dầu vào thân vòi
phun
15
Thân vòi phun được lắp với vòi phun bằng đai ốc trong phần đầu vòi phun cặp bộ
đôi kim phun và đót phun là cặp chi tiết được da công rất chính xác, độ bóng bề mặt
kim phun và bề mặt tiếp xúc giữa phần mặt côn dẫn hướng kim phun và ổ đặt kim phun
không nhỏ hơn Ra=12, khe hở giữa các mặt trụ phần dẫn hướng kim phun nằm trong
khoảng 0,003 - 0,006 mm độ côn và độ ô van phần trụ không vượt quá 0,001- 0,002
mm
• Cấu tạo vòi phun lỗ tia kín.
1.Thân vòi phun 2.Thân kim phun
3.Phần côn trên 4. Khoang áp suất
5. Lỗ phun
Hình 1.10. Cấu tạo của lỗ vòi phun kín
Đặc điểm cơ bản để nhận biết vòi phun là trên đầu van kim (hay kim phun) có một
chốt hình dạng khác biệt. Nếu ta quan sát vòi phun chốt đ• lắp hoàn chỉnh ta có thể
nhìn thấy một chốt nhỏ nhô ra từ lỗ phun khoảng 0,4 - 0,5 mm.
Thân vòi phun được làm bằng khối thép đúc định hình. Trên thân vòi phun có
đường dầu vào (đường dẫn nhiên liệu 3), đường dầu hồi 8 và đai ốc 6 dùng để xả không
khí. Tuỳ thuộc vào hình dạng và kết cấu của vòi phun mà cách bố trí đường dầu vào và
đường dầu hồi khác nhau. Trong thân vòi phun có lò xo trụ 10 đẩy để ép ti đẩy và ti
đẩy ép kim phun đóng kín vào đế kim phun 13 và ở phía trên có căn đệm điều chỉnh 9
để điều chỉnh sức căng của lò xo (đối với một số loại vòi phun còn dùng vít để điều
chỉnh).
Đầu phun 13 có chứa kim phun ổ đặt của kim phun phần dưới đầu phun 13 trong
phần đầu vòi phun có đót kim phun là cặp chi tiết được gia công chính xác, độ bóng bề
16
mặt kim phun và các bề mặt tiếp xúc giữa phần côn và phần dẫn hướng kim phun và ổ
đặt không nhỏ hơn Ra = 12, khi khe hở giữa các mặt trụ phần dẫn hướng kim phun nằm
trong khoảng 0,003 - 0,006 mm, độ côn và độ ô van phần trụ không vượt quá 0,001-
0,002 mm.
Các lổ phun có đường kính nhỏ được bố trí trong núm số lượng đường kính cách
bố trí và độ ngiêng của lỗ phun so với đường tâm tuỳ thuộc vào phương pháp hình
thành hỗn hợp nhiên liệu, hình dạng buồng cháy và cách bố trí buồng cháy.
Trong động cơ điezel sử dụng buồng cháy thống nhất không tận dụng được xoáy
lốc của dòng không khí thì các vòi phun có thể đến tám lỗ phun và có đường kính 0,2
mm ,loại buồng cháy có tận dụng xoáy lốc các vòi phun thường chỉ có 2 - 8 lỗ phun và
đường kính khoảng 0,4 - 0,6 mm.
• Cấu tạo của vòi phun kín lỗ tia hở
1. Thân vòi phun
2. Phần côn trên
3. Khoang áp suất
4. Thân kim phun
5. Lỗ phun
6. Góc tia phun
Hình 1.11. Cấu tạo của kim phunvòi phun kín lỗ tia hở
Loại vòi phun này có áp suất phun (150 –180) kg/cm2ơ và thường được sử dụng ở
động cơ có buồng cháy thống nhất, về cấu tạo chung thì giống như vòi phun có chốt
nhưng có sự khác biệt với vòi phun chốt ở chỗ phần đầu kim phun có chốt lại tạo nên
một núm ở giữa.
Các lỗ phun có đường kính nhỏ lại được bố trí trong núm . Số lượng đường kính
cách bố trí và độ nghiêng của các lỗ phun so với đường tâm tuỳ thuộc vào phương pháp
hình thành hỗn hợp nhiên liệu, hình dạng và cách bố trí buồng cháy.
Trong các động cơ điezel sử dụng buồng cháy thống nhất không tận dụng buồng
cháy xoáy lốc của dòng khí thì vòi phun có thể có đến tám lỗ phun và đường kính
khoảng 0,2mm. Loại buồng cháy có tận dụng xoáy lốc thì các vòi phun có từ 2 đến 8 và
đường kính khoảng 0,4 - 0,6 mm. Loại buồng cháy Man các vòi phun có từ 1 đến 2 lỗ
phun và đường kính khoảng 0,4 - 0,6 mm
17