Giáo trình Nguyên lý động cơ đốt trong chương 9 Tự động điều chỉnh số vòng quay động cơ.PDF

Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
Chương 09: TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH SỐ
VÒNG QUAY ĐỘNG CƠ
A.CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ CHỌN LẮP BỘ ĐIỀU TỐC TRÊN ĐỘNG CƠ
I.TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG :
Đối với ĐCĐT chế độ làm việc luôn luôn thay đổi, do phụ tải dụng lên nó luôn thay đổi. Khi chế độ ổn
đònh bò phá vỡ sẽ xảy ra tình trạng mất cân bằng năng lượng giữa công suất động cơ phát ra (Ne) và công
suất tiêu thụ (Nc)
-Muốn động cơ làm việc ổn đònh thì năng lượng động cơ phát ra phải bằng năng lượng của máy công tác.
- Phương trình cân bằng: Me - Mc = 0
-Do phụ tải (Mc) luôn thay đổi, nên momen động cơ (Me) phải thay đổi theo để đảm bảo động cơ luôn
luôn làm việc ở trạng thái ổn đònh.
-Muốn thay đổi Me thì phải thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình.
-Khi động cơ hoạt động có hai trường hợp có thể xảy ra:
*Trường hợp 1: Tính ổn đònh dương
+Tại o: chế độ làm việc ổn đònh .
+Khi tăng tốc độ góc từ wo đến w1, ta thấy Mc > Me, nên động cơ sẽ quay chậm lại và trở về wo, trạng
thái cân bằng sẽ được phục hồi+Khi tốc độ góc từ Wo đến w2 ta thấy Mc < Me, động cơ sẽ quay nhanh
lên và trở về Wo. Trường hợp này tương tự như một viên bi lăn trong mặt cầu lõm.
Trong trường hợp này động cơ không cần lắp bộ điều tốc.
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
*Trường hợp 2 ( tính ổn đònh âm):
+ điểm O: vò trí cân bằng
+ khi tăng tố độ góc từ Wo đến W1, ta thấy Me > Mc do vậy tốc độ góc của động cơ cứ tăng mãi không
trở về vò trí ban đầu .
+ khi giảm tốc độ góc từ Wo đến W, ta thấy Me < Mc, do vậy tốc độ góc của động cơ chậm mãi và đến
khi chết máy.
Như vậy trường hợp này nó không trở về vò trí cân bằng ban đầu. Muốn nó trở về vò trí cân bằng ban đầu
cần phải lắp bộ điều tốc để tăng lượng nhiên liệu khi Me > Mc.
-Như vậy động cơ làm việc ổn đònh hay không phụ thuộc vào dạng đường đặc tính và tính chất sử dụng
động cơ (dạng đường Mc).

II.ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG :
Đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ xăng và động cơ diesel khác nhau nên phương pháp điều chỉnh
trong động cơ xăng và diesel cũng khác nhau.
1.Xét trường hợp đôäng cơ làm việc không tải:
Phương trình cân bằng : Ne = Ni -Nm = 0 hay : Pi - Pm = 0.
a. Động cơ xăng :
l : hệ số nạp.
lNếu tăng n > nkt , Pi giảm nhanh do hn giảm & Pm > Pi nên động cơ quay chậm lại và trở về nkt
lNếu giảm n < nkt , Pi < Pm nên số vòng quay động cơ quay nhanh lên và trở về nkt. Như vậy ở động cơ
xăng chế độ làm việc không tải rất ổn đònh, cho nên không cần thiết phải lắp bộ điều tốc.
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
b. Động cơ Diesel:
Pi = K*hI*gct
Pm = a+ b*
+ Khi tăng n, lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình (gct ) tăng, nên Pi tăng nhanh hơn Pm.
+ Nếu tăng n > nkt ta thấy Pi > Pm, nên động cơ sẽ quay nhanh lên & không trở về O được.
+ Nếu giảm n < nkt ta thấy Pi < Pm nên động cơ sẽ quay chậm mãi và động cơ chết máy à không trở về
được đến O.
Như vậy ở chế độ không tải tính ổn đònh của động cơ là âm. Muốn làm việc ổn đònh phải lắp bộ điều tốc.
2.Xét trường hợp động cơ làm việc có tải:
a.Độngcơxăng:
Đường đặc tính tốc độ có những đặc điểm :
+ Rất dốc: có nghóa là hệ số thích ứng KM rất lớn.
+ Khi chuyển từ đặc tính ngoài vào đặc tính bộ phận, đường đặc tính càng dốc KM càng tăng
+ Đường đặc tính bộ phận cắt trục hoành trong phạm vi tốc độ sử dụng của động cơ từ nmin à nmax
+ Trong trường hợp ngắt tải đột ngột, số vòng quay của động cơ sẽ tăng lên vượt n đònh mức sẽ không làm
xấu đi qúa trình cháy.
Kết luận: Do những lý do trên nên động cơ xăng luôn làm việc ổn đònh và khi đóng nhỏ bướm ga độ ổn
đònh tăng lên.Vì vậy động cơ xăng không cần lắp BĐT. Để an toàn khi sử dụng người ta có thể lắp BĐT
giới hạn nmax.

Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
b.Động cơ Diesel
Đặc tính tốc độ có đặc điểm sau:
+ Độ dốc đường đặc tính ít, do ảnh hưởng của gct nên hệ số km nhỏ.
+ Khi chuyển từ đặc tính ngoài vào đặc tính bộ phận, các đường song song nên hệ số kM không đổi.
+ Đường đặc tính không cắt trục hoành trong phạm vi tốc độ sử dụng động cơ, nên khả năng quay vượt số
vòng quay đònh mức xảy ra ở mọi chế độ .
+ Khi vượt số vòng quay đònh mức động cơ diesel làm việc sẽ nhả khói đen: điều này là không cho phép.
+ Khi vượt số vòng quay đònh mức cho phép sẽ làm xấu đi qúa trình cháy của động cơ vì thời gian cháy
qúa ngắn không đủ đốt cháy hết nhiên liệu.
Vì những lý do trên động cơ diesel nhất thiết phải gắn bộ điều tốc để giới hạn nlàmviệc luôn luôn nhỏ hơn
nđònh mức .
B-PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG CỦA BỘ ĐIỀU TỐC VÀ NHÂN TỐ ỔN ĐỊNH
CỦA BỘ ĐIỀU TỐC
I. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG CỦA BỘ ĐIỀU TỐC :
F : lực căng lò xo điều tốc
E : lực phục hồi
Các lực: trọng lực các khớp trựơt
+ trọng lực các cánh tay đòn
+ trọng lực các qủa văng
+ lực đàn hồi lò xo lớn
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
Þ Quy dẫn về tâm con trượt
-Con trượt dòch chuyển 1 đoạn dZ
à lò xo F có sự dòch chuyển tương ứng.
Cân bằng công: E*dz = F*dy (1)
Với : - w1 :tốc độ dòch chyển của lò xo
- v: tốc độ dòch chuyển của khớp rượt
dz = dy
E = F

+b (hoặc c) :độ cứng của lò xo,
Eo: lực căng ban đầu của lò xo
+x: biến dạng của lò xo, x =K*Z
(K: tỷ số truyền từ lò xo đến khớp trượt)
+z : độ dòch chuyển cuảcon trượt
E = Eo + bx
E 1 = E01 + b1*x1
È 2 = E02 + b2*x2
-Lực qủa văng Gqv: Gqv = mqv *r*wđt2
-Nếu có k qủa văng : k*Gqv = k*mqv*r*w2đt
-Quy về tâm con trượt và cân bằng công : k*Gqv*dr = D*dz (D : lực duy trì)
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
D = k*mqv*
Đặt A = k*mqv*
A = Hệ số quán tính
D = A*w2đt
Ởû trạng thái cân bằng của BĐT ta sẽ có lực phục hối(E) = lực duy trì (D) :
DCB = ECB
Û ECB = Acb*w2cb (ở Zo): đây là phương trình cân bằng của BĐT
Trên đồ thò ta có quan hệ : D = f(z) ;E = f(z) ứng với trường hợp E dốc hơn D.
· Nếu tăng Z (độ dòch chuyển của con trượt) thì tại Z1 có lực phục hồi (E) > lực duy trì (D) 1 lượng:P1=
É 1 - D1 = É 1 - À 2*w2cb à lò xo thắng lực qủa văng làm cho Z giảm à đẩy khớp trượt trở về vò trí cũ.
P1 càng lớn à khả năng công tác của BĐT càng ổn đònh
· Nếu giảm Z xuống Z2 à lực phục hồi < lực duy trì 1 lượng: P2 = D2 -È 2 = À 2 *w2cb - È 2. Lực qủa
văng thắng lực lò xo làm cho Z tăng về vò trí cũ. Như thế BĐT luôn luôn làm việc ổn đònh tại Zo. Còn
trường hợp ngược lại đường A*êw2CB dốc hơn E thì BĐT sẽ ổn đònh .
II.ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA BĐT (FP HOẶC Fđ)
Để đánh giá tính ổn đònh của BĐT, người ta đưa ra độ ổn đònh là :
+Fp =
+

Thay vào Fp :Fp =
· Nếu Fp > 0: BĐT làm việc ổn đònh (chế độ ổn đònh )
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
· Fp = 0: 2 đường E và D trùng nhau và vò trí của con trượt trở nên vô đònh ( chế độ bất đònh)
· Fp < 0: BĐT làm việc không ổn đònh.
III.ĐỘ KHÔNG ĐỒNG ĐIỀU CỦA BĐT (d ):
Đònh nghóa:
Độ không đồng đều là tỷ số giữa:
d =(Wpmax-Wpmin)/Wpt
với: Wptb = (Wpmax+Wpmin)/2.
* rmin: bán kính làm việc min của qủa văng.
* rmax: bán kính làm việc max của qủa văng.
*r : bán kính làm việc.
*rtb = rmin +
*P4(hoặc D4) = m*rmax*w2p0 = E4
*DEo = E4 - E3
* È 2 - É 1 = m*rmax*W2p2 - m*rmin*w2p1
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
Đặt: Wp2 = Wpmax = Wptb*(1+
Wp1 = Wpmin = Wptb*(1-
=
=
Giải ra được nghiệm dương
Tược:
IV.ĐỘ KHÔNG NHẠY CỦA BỘ ĐIỀU TỐC :
· Phương trình cân bằng: P (hoặc D) - E = 0
(tương ứng với 1 vò trí của con trượt (ứng với 1 giá trò của Z))
· Phương trình thực: P - E ± Fms = 0
Độ không nhạy của BĐT ký hiệu:ep (phạm vi thay đổi tốc độ mà BĐT không có cảm ứng được gọi là khu
vực không nhạy)

ep =
ep =
Vậy : ep =
V.NHẬN XÉT:
1-Đối với độ không đồng đều, nếu gọi zmax là vò trí của khớp trượt khi quả văng văng ra hoàn toàn, tức
là khi tốc độ góc lớn nhất wpmax và zpmin là vò trí của khớp trượt khi quả văng cụp lại hoàn toàn, tức là
khi tốc độ góc nhỏ nhất wpmin thì độ không đồng đều của bộ điều tốc d được tính như sau:
d = . Trong đó:
d là một hàm phụ thuộc wtb: d = f(wtb). Theo đồ thò hình (a), càng giảm tốc độ thì độ không đều của bộ
điều tốc cơ khí càng tăng.
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
Hình (a)
Độ không đồng đều của bộ điều tốc chân không nhiều chế độ ít phụ thuộc vào tốc độ động cơ. Đối với bộ
điều tốc thủy lực sẽ tăng khi động cơ chạy ở số vòng quay thấp tuy nhiên cũng không tăng nhiều như
trong bộ điều tốc cơ khí. Khi giãm số vòng quay, độ không đồng đều của bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ
tăng lên. Điều đó hạn chế phạm vi hoạt động của bộ điều tốc. Trong động cơ diesel ô tô máy kéo, vận
tải, độ không đồng đều của bộ điều tốc khi động cơ hoạt động ở số vòng quay nhỏ nhất không vượt quá
(40-45)%. Vì vậy muốn mở rộng phạm vi hoạt động của nó, cần phải thay đổi đặc tính d = f(wtb) sao cho
d không tăng mạnh khi giãm số vòng quay.
2-Đố với bộ điều tốc cơ khí, thực nghiệmchỉ rằng càng giãm số vòng quay thì lực cản kéo của thanh răng
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
bơm cao áp càng lớn. Trong trường hợp ấy, nếu tính cả giãm lực phục hồi thì ep = ta thấy rằng: càng
giãm số vòng quay động cơ thì càng làm tăng độ không nhạy của bộ điều tốc.
Trong các bộ điều tốc chân không và thủy lực nhiều chế độ, dù bộ điều tốc hoạt động ở một chế độ bất
kỳ nào, lực phục hồi vẫn biến động trong một giới hạn nhất đònh. Vì vậy khi thay đổi tốc độ thì độ không
nhạy của bộ điều tốc hầu như không đổi. Khi tăng số vòng quay, độ không nhạy của bộ điều tốc có phần
giãm một ít, vì lúc ấy lực ma sát khô nhỏ hơn, do đó thân bộ điều tốc và bơm cao áp dao động mạnh
hơn.Xét về tính chính xác, bộ điều tốc cơ khí hoạt động với độ chính xác không cao. Như vậy có nhận xét
rằng các loại bộ điều tốc trên có nhiều khuyết điểm khi hoạt động, để tăng công suất động cơ, giãm
lượng tiêu hao nhiên liệu, giãm ô nhiễm môi trường cần phải hoàn thiện quá trình hoạt động của bộ điều

tốc động cơ diesel. Một hệ thống mới ra đời đã đáp ứng được những yêu cầu trên, đó là hệ thống điều
khiển tự động động cơ diesel bằng điện tử.
VI.CÁC BIỆN PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ KHÔNG NHẠY-ĐỘ KHÔNG ĐỒNG ĐỀU
1. ep : ep =
· Nếu Fms giảm thì ep giảm, còn nếu tăng E thì ep giảm
2.d:
· Thay đổi rtb :-tăng rtb thì d tăng à cải thiện bộ điều tốc
· Giảm r thì d tăng: khi r giảm ảnh hưởng đến độ ổn đònh của bộ điều tốc
· Thay đổi wpo :m*r*w2po = c*r Þ wpo =
· c : độ cứng lò xo
· m : khối lượng qủa văng
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
C- KẾT CẤU MỘT SỐ BỘ ĐIỀU TỐC ĐIỂN HÌNH.
I.PHÂN LOẠI:
Hiện nay có rất nhiều loại bộ điều tốc. Phân loại bộ điều tốc có thể theo các loại sau:
I.1-Theo tính chất truyền tác dụng, bộ điều tốc chia thành 02 loại:
· Bộ điều tốc tác dụng trực tiếp.
· Bộ điều tốc tác dụng gián tiếp.
I.2-Theo chế độ tốc độ, bộ điều tốc chia thành 03 loại:
· Loại một chế độ.
· Loại hai chế độ.
· Loại nhiều chế độ.
I.3-Theo công dụng của bộ điều tốc chia thành 02 loại:
· Loại di chuyển: đặt trên các động cơ ô tô máy kéo tàu hỏa, tàu thủy….
· Loại tỉnh tại: đặt trên động cơ tỉnh tại…
I.4.Theo nguyên tắc tác dụng của phần tử nhạy cảm chia thành 05 loại:
· Loại cơ khí.
· Loại áp thấp.
· Loại cơ thủy lực.
· Loại thủy lực.

· Loại điện từ.
II.BỘ ĐIỀU TỐC CƠ KHÍ
Bộ điều tốc cơ khí có rất nhiều loại: loại một chế độ, loại hai chế độ, loại nhiều chế độ…Thông dụng
nhất trên ô tô máy kéo hiện nay là bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ. Trong phần này ta tìm hiểu về bộ
điều tốc cơ khí nhiều chế độ.
II.1.BỘ ĐIỀU TỐC CƠ KHÍ NHIỀU CHẾ ĐỘ BƠM CAO ÁP PF, PE
1.Cấu tạo: Có 04 bộ phận chính:
a-Bộ phận động lực: Trục cam bơm cao áp truyền tới quả văng. Hai quả văng văng ra do lực ly tâm.
b-Hệ thống tay đòn: gồm hệ thống tay đòn, thanh kéo, trục tay đòn, nối với bộ phận động lực và thanh
răng điều khiển lưu lượng nhiên liệu.
c-Thanh răng điều khiển: Thanh răng điều khiển vòng răng làm tăng nhiên liệu hay làm giảm nhiên liệu
(đưa nhiên liệu vào ít hay nhiều).
d-Lò xo điều tốc
2.Nguyên lý làm việc:
Nguyên lý làm việc của bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ trên bơm cao áp PF, PE :
2.1.Khởi động động cơ:
Khi khởi động, kéo cần ga theo chiều tăng nhiên liệu. Qua trung gian hệ thống đòn, kéo thanh răng qua
chiều tăng nhiên liệu, động cơ khởi động dễ dàng hơn. Sau khi khởi động, trục khuỷu quay làm trục cam
bơm cao áp quay, lực ly tâm của hai quả văng (quả tạ) bung ra đẩy con trượt đi ra tỳ lên tay đòn cân
bằng với sức căng lò xo, qua trung gian hệ thống tay đòn, điều khiển thanh răng về chiều giảm dầu, tốc
độ giảm xuống, lực ly tâm cân bằng với lực lò xo, hai quả văng ở vò trí thẳng đứng.
Chú thích:
1-Thanh răng
2,3,4,9: Hệ thống tay đòn
5: Trục gắn con trượt
6: Qủa văng (quả tạ)
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc

Khởi động động cơ

Chạy cầm chừng
Chú thích:
1-Thanh răng
2,3,4,9: Hệ thống tay đòn
5: Trục gắn con trượt
6: Qủa văng (quả tạ)
2.2.Bộ điều tốc làm việc khi thay đổi tải:
Động cơ diesel đang làm việc ở chế độ ổn đònh. Nếu giử nguyên vò trí cần ga, sau đó ô tô leo dốc (tải
tăng), tốc độ động cơ giảm, lực ly tâm của hai quả văng giảm theo, hai quả văng xếp lại, lò xo điều tốc
thắng lực ly tâm nên đẩy con trượt đi vào, qua trung gian hệ thống tay đòn và cần điều khiển kéo thanh
răng về chiều tăng lượng nhiên liệu.
Khi giảm tải (xe đang xuống dốc), tốc độ động cơ có khuynh hướng tăng lên, lực ly tâm hai quả văng
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
tăng theo, hai quả văng bung ra thắng sức căng lò xo điều tốc, thông qua hệ thống đòn kéo thanh răng về
chiều giảm dầu, tốc độ động cơ giảm lại, đến khi ổn đònh hai quả văng ở vò trí thẳng đứng, cân bằng với
sức căng điều tốc.

Chú thích:
1-Thanh răng
2,3,4,9: Hệ thống tay đòn
5: Trục gắn con trượt
6: Qủa văng (quả tạ)

Giới hạn tốc độ cực đại động cơ
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
Vì một lý do nào đó, tốc độ động cơ vượt quá tốc độ giới hạn, lúc này lực ly tâm quả văng lớn, hai quả
văng bung ra hết đẩy con trượt đi ra, thông qua hệ thống đòn đẩy thanh răng về vò trí cúp dầu, động cơ
ngừng tắt máy.
II.2.BỘ ĐIỀU TỐC CƠ KHÍ NHIỀU CHẾ ĐỘ BƠM CAO ÁP VE
II.2.1.Cấu tạo:

1,2: Quả văng, 3: Trục khớp trượt của bộ điều tốc, 4: Cần căng, 5: Cần khởi động, 6: Lò xo khởi động, 7:
Vòng điều khiển, 9: Rãnh stop cung cấp nhiên liệu trong piston bơm cao áp, 10: Vis điều chỉnh tốc độ
cầm chừng, 11: Cần điều khiển, 12: Lò xo điều tốc, 13: Chốt, 14: Lò xo cầm chừng.
h1: Khoảng dòch chuyển cực đại có ích của piston bơm khi khởi động.
h2: Khoảng dòch chuyển cực tiểu có ích của piston bơm khi chạy cầm chừng.
II.2.2.Nguyên lý làm việc của bộ điều tốc nhiều chế độ bơm cao áp VE:
1.Bộ điều tốc làm việc ở chế độ khởi động:
Khi dđạp chân ga, cần dđiều chỉnh sẽ dòch chuyển về vò trí dđầy tải. Vì vậy cần căng bò kéo bởi lò xo
điều khiển dđến tận khi nó tiếp xúc với vấu chặn. Do động cơ vẫn chưa hoạt dđộng, các quả văng không
dòch chuyển và cần dđiều khiển bò dđẩy tỳ lêên bạc bởi sức căng lò xo khởi động vì thế các quả văng vẫn
ở vò trí dđóng hoàn toàn. Cùng lúc đó, cần dđiều khiển quay ngược chiều kim đồng hồ quanh dđiểm tựa A
và dđẩy van đònh lượng dđến vò trí khởi dđộng. Phun cực dđại, động cơ làm việc. Sau khi khởi động, số
vòng quay động cơ tăng lên, lực ly tâm quả văng lớn lên, thông qua hệ thống cần đẩy van đònh lượng về
phía giảm dần nhiên liệu, động cơ chuyển sang chế độ cầm chừng.
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
Chế độ khởi động
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
Chế độ cầm chừng
2.Bộ điều tốc làm việc ở chế độ cầm chừng:
Sau khi động cơ khởi động xong, tài xế trã bàn đạp ga về vò trí không tải, cần điều khiển tốc độ ở vò trí
cầm chừng, cần điều khiển lúc này sẽ tựa vào vis điều chỉnh tốc độ cầm chừng điều khiển chốt bằng cách
tác dụng một lực ngược chiều với lực tạo ra do các quả văng. Do đó làm thay đổi vò trí trục khớp trượt,
làm thay đổi vò trí van đònh lượng, van đònh lượng lúc này ở vò trí cung cấp nhiên liệu cầm chừng.
3.Bộ điều tốc làm việc ở chế độ tăng tốc, giảm tốc:
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
Khi tài xế đạp bàn đạp ga, bàn đạp ga đi xuống nó làm thay đổi vò trí cần điều khiển tốc độ. Cần này tác
động vào lò xo điều tốc. Lò xo bộ điều tốc đẩy các cần và làm cho van đònh lượng di động đến vò trí tăng
lượng nhiên liệu. Lượng nhiên liệu gia tăng làm cho động cơ tăng tốc.
Tốc độ cực đại:
Khi tốc dđộ dđộng cơ tăng với tải dđầy, lực ly tâm của các quả văng dần dần trở nên lớn hơn lực căng

của lò xo dđiều khiển. Vì vậy cần căng và cần dđiều khiển cùng quay theo chiều kim dđồng hồ quanh
dđiểm tựa M, do đó đẩy van đònh lượng sang trái, giảm lượng phun để ngăn động cơ chạy quá nhanh.
3.Bộ điều tốc làm việc khi thắng xe bằng động cơ:
Khi xe xuống dốc, tốc độ động cơ tăng lên. Hai quả văng văng ra tác động đến con trượt và các cần làm
cho van đònh lượng di chuyển về vò trí cung cấp nhiên liệu thích hợp, giảm nhiên liệu cung cấp cho động
cơ hoạc không cung cấp nhiên liệu.
II.2.3.Đường đặc tính của bộ điều tốc nhiều chế độ bơm cao áp VE:

Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
Các đường đặc tính của bộ điều tốc ở nhiều tốc độ: Vollast: Đầy tải, Nullast: Không tải, Drehzahl: Số
vòng quay, Điểm 1: van đònh lượng bắt đầu cắt nhiên liệu khi động cơ không tải.
· Tại điểm A: vò trí ban đầu của vòng điều khiển.
· Tại S: động cơ khởi động cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho khởi động.
· Đường S-L: giảm lượng nhiên liệu cung cấp cho khởi động xuống còn bằng lượng nhiên liệu cung cấp
cầm chừng.
· Đường L-B: Tăng tốc độ động cơ.
· B-B': Van đònh lượng giử ở vò trí toàn tải, tốc độ động cơ tăng lên đến nLN.
· B'-C: Van đònh lượng di chuyển ngược lại, giảm lượng nhiên liệu, tốc độ giử ở nc.
· Điểm E: tốc độ động cơ đạt nLT sau khi tải bò thay đổi (thắng bằng động cơ, vò trí các cần điều khiển
không thay đổi).
II.2.BỘ ĐIỀU TỐC ÁP THẤP (CHÂN KHÔNG) NHIỀU CHẾ ĐỘ
Bộ điều tốc áp thấp nhiều chế độ thường được sử dụng trên động cơ diesel vận tải. Ưu điểm của bộ điều
tốc này là cấu tạo đơn giản, kích thước nhỏ, không có các chi tiết mài mòn, phạm vi hoạt động tương đối
rộng. Trong phạm vi tốc độ đó, bộ điều tốc áp thấp đảm bảo độ đồng đều như nhau.
II.2.1. Cấu tạo:
Bộ điều tốc áp thấp trên xe Toyota và Isuzu gồm hai phần:
· Ống khuyết tán: Trong ống khuyếch tán có cánh bướm, ống Ventury, các khâu nối.
· Hệ thống màng.
Ống khuyết tán nằm giửa bình lọc gió và ống góp hút, tại tiết diện nhỏ nhất của ống đặt một cánh bướm
ga được điều khiển bằng bàn đạp ga.

1: Ống khuyếch tán, 2: Cánh bướm ga, 3: Màng da 1: Ống khuyết tán,2: Ống Ventury, 3: Khâu nối
4: Lỗ thông hơi khí trời, 5: Cần giới hạn, 6; Hướng tăng ga, 7:Hướng giảm ga, 8: Chốt tựa, 9: p thấp, 10:
Ống nối mềm, 11: Hướng lọc gio, 12: Vis điều chỉnh.
Bộ điều tốc được chia thành hai ngăn bằng một màn da. Phía ngăn áp thấp thông với họng khuyến tán
nhờ ống 10, ở ngăn này còn có một lò xo nhỏ và chốt tỳ có tác dụng làm tăng độ ổn đònh của bộ điều tốc
khi động cơ chạy cầm chừng. Một vis điều chỉnh 12 dùng để điều chỉnh lực nén của lò xo nhỏ.
II.2.2. Nguyên lý làm việc:
Nguyên tắc cơ bản của bộ điều tốc chân không là dựa trên tốc độ không khí qua ống khuyếch tán thay
đổi, làm áp thấp phát sinh ngay tại họng thay đổi, dẫn đến sự di chuyển của màng và thanh răng làm
tăng giảm nhiên liệu.
Khi cánh bướm gió ở vò trí nhất đònh, nếu thay đổi số vòng quay của động cơ (n) thì tốc độ không khí đi
qua họng sẽ thay đổi theo và do đó làm thay đổi áp suất ở họng. Càng tăng số vòng quay động cơ thì áp
thấp ở ngăn áp thấp càng tăng. Sự chênh áp giửa ngăn áp thấp và ngăn khí trời lớn, gây ra áp lực đẩy
màng, ép lò xo điều tốc, kéo thanh răng sang phải về phía giảm nhiên liệu. Nếu giảm số vòng quay động
cơ thì áp thấp sẽ giảm, lò xo điều tốc sẽ đẩy màng và thanh răng sang trái về phía tăng nhiên liệu.
Trường hợp tốc độ động cơ không đổi, nếu thay đổi vò trí cánh bướm gió (thay đổi tiết diện không khí đi
qua họng) sẽ dẫn đến thay đổi tốc độ không khí tại họng và làm áp thấp thay đổi. Cánh bướm gió đóng
càng nhỏ thì áp thấp càng lớn, kéo màng và thanh răng về phía trái giảm lượng nhiên liệu.
Các chế độ làm việc của bộ điều tốc bao gồm các chế độ sau:
1-Khởi động động cơ:
Khi động cơ không hoạt động, cả hai ngăn đều thông với khí trời, lò xo điều tốc sẽ đẩy màng và thanh
răng sang phía tăng nhiên liệu, làm giàu nhiên liệu, động cơ khởi động dễ dàng.
Sau khi động cơ khởi động xong, áp thấp phát sinh tại ngăn áp thấp kéo màng và thanh răng vềphía
giảm nhiên liệu tương ứng với vò trí cánh bướm gió.
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc

Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
2-Chế độ cầm chừng:
Cánh bướm gió đóng gần kín họng khuyếch tán, áp thấp lớn làm màng bò hút, ép lò xo kéo thanh răng về
phía ít nhiên liệu tương ứng với tốc độ cầm chừng của động cơ. Vào lúc này, màng bộ điều tốc tiếp xúc

với chốt tỳ để giảm bớt sự rung động của màng, tăng độ ổn đònh của bộ điều tốc.
1: Ống khuyếch tán, 2: Cánh bướm ga, 3: Màng da, 4: Lỗ thông hơi khí trời, 5: Cần giới hạn, 6: Hướng
tăng ga, 7:Hướng giảm ga, 8: Chốt tựa, 9: p thấp, 10: Ống nối mềm, 11: Hướng lọc gió.
3-Tốc độ tối đa:
Cánh bướm gió mở lớn, áp thấp nhỏ, lò xo điều tốc đẩy màng và thanh răng về phía tăng nhiên liệu đến
vò trí đạt tốc độ tối đa ấn đònh của bộ điều tốc.
4-Chế độ quá tải:
Cần ga ở vò trí tối đa, động cơ làm việc ở chế độ toàn tải. Tiếp tục tăng tải thì tốc độ động cơ giảm, áp
thấp giảm dần so với lúc đầy tải. Lò xo điều tốc đẩy màng về phía tăng nhiên liệu để đáp ứng chế độ
quá tải.
5-Stop động cơ:
Kéo nút tắt máy ở cabine tài xế. Lúc đó đẩy màng và thanh răng về chiều tắt máy, ngưng cung cấp nhiên
liệu.
II.3.BỘ ĐIỀU TỐC THỦY LỰC (Bơm CAV đứng)
II.3.1. Cấu tạo:
Cấu tạo bộ điều tốc thủy lực bao gồm:
Các chi tiết bộ điều tốc tháo rời: 1: Trục van đònh lượng, 2: Cần tắt máy, 3: Các chi tiết giử trụ van, 4:
Vis chỉnh cầm chừng, 5: Vis chỉnh tối đa, 6: Trục then hoa, 7,8,9,10,11,12: Các chi tiết cần ga.
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc


A: Cần ga.B: Trục then hoa.C: Trụ răng.D: Dóa.E: Lò xo điều tốc.F: Lò xo cầm chừng P: Mạch đến rotor.
O: Trục van đònh lượng. T: Cần tắc máy. R: Khoen chêm
Cần ga A được lắp vào trục răng then hoa B ăn khớp với trụ răng C, trụ răng này trượt tự do trên trục
van đònh lượng O. Van đònh lượng di chuyển lên xuống trong một lỗ của đầu phân phối.
Đóa D nằm trên van đònh lượng, lò xo điều tốc E tỳ trên mặt đóa và trụ răng. Đóa trượt nằm trong xi lanh
lúc nào cũng đầy nhiên liệu làm êm dòu sự di chuyển của trục O. Lò xo cầm chừng F đặt giữa trụ răng C
và khoen chêm R. Trên vỏ còn có vis để hiệu chỉnh tốc độ cầm chừng.
II.3.2. Nguyên lý làm việc:
Nhiên liệu có áp suất từ bơm tiếp vận đến đầu phân phối và vào van đònh lượng từ lỗ phía dưới lên phần

giảm đường kính của trục O. Nơi đây có một lỗ xuyên ngang cho phép nhiên liệu thoát ra. Sự di chuyển
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
lên xuống làm thay đổi tiết diện lưu thông của mạch nhiên liệu P, nếu van xuống thì mở rộng nhiên liệu
thoát ra nhiều hơn.
1-Kéo ga để tăng tốc: Khi kéo cần ga, trục răng B xoay theo chiều kim đồng hồ làm cho trụ răng C đi
xuống, ép lò xo điều tốc E và trục van đònh lượng O đi xuống để mở cho nhiên liệu thêm vì phần cône hạ
xuống. Lúc này lò xo E chòu một áp lực do nhiên liệu có áp suất tác dụng lên trục O, đến thời điểm nào
đó sẽ cân bằng lực lò xo và áp suất nhiên liệu, ta có một lượng nhiên liệu tương ứng cho chế độ làm việc
đó của động cơ.
2-Kéo ga chạy cầm chừng: Cần ga A qua bên trái, trục răng B quay ngược và làm cho trụ răng C đi lên
đến khi khoen chêm R đụng vis chận cầm chừng, lò xo E yếu đi cho phép áp lực nhiên liệu đẩy trục O lên
chận lỗ nhiên liệu P do phần cône của van. Nhiên liệu cung cấp min đủ cho tốc độ cầm chừng.
3-Cần ga cố đònh tăng tải: Cần ga đứng yên, tăng tải, tốc độ động cơ giảm, áp lực nhiên liệu tiếp vận
giảm. Lò xo điều tốc E đẩy van O xuống, phần cône mở mạch nhiên liệu P, nhiên liệu được tăng thêm để
đáp ứng được mức tải.
4- Tắt máy: Kéo cần cúp dầu T đẩy khoen chêm R. Van O đi lên tự do đến khi phần cône của van O lên
khỏi mạch P cúp dầu, động cơ ngừng. Trong khi đó trụ đứng C, trục răng B, cần A vẫn đứng yên.
II.3.BỘ ĐIỀU TỐC ĐIỆN TỪ:
II.3.1. SOLENOID DẪN ĐỘNG THANH RĂNG BƠM CAO ÁP PE:
Solenoid dẫn động EDC
1. Thanh răng, 2. Lò xo hồi vò, 3. Vòng ngắn mạch của cảm biến vò trí thanh răng, 4. Solenoid
(van điện từ), 5. Cảm biến tốc độ, 6. Bánh răng của cảm biến tốc độ, 7. Trục cam bơm cao áp.
Đặc tính cung cấp nhiên liệu ở bơm cao áp PE (đối với bộ điều tốc cơ khí) lượng nhiên liệu được
phun vào là một hàm số của vò trí thanh răng và tốc độ bơm. Solenoid dẫn động thanh răng được đặt trực
tiếp lên bơm cao áp PE để điều khiển thanh răng, thay đổi lưu lượng nhiên liệu phun vào động cơ.
Khi solenoid (4) chưa được kích thích (không có dòng điện từ ECU đến ), lò xo hồi vò (2) đẩy thanh
răng điều khiển (1) đến vò trí cúp nhiên liệu. Khi solenoid được kích thích (bằng dòng điện từ ECU gởi
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
đến) thì nó có sức hút làm di chuyển thanh răng về phía chống lại sức đẩy của lò xo (2).
Sức hút của solenoid sẽ tăng lên cùng với sự tăng lên của dòng điện kích thích điều khiển từ ECU và

làm cho thanh răng di chuyển đến vò trí cung cấp nhiên liệu tăng lên. Tùy thuộc vào dòng điện kích thích
mà lượng nhiên liệu cung cấp được điều chỉnh từ 0 đến max.
II.3.1. SOLENOID DẪN ĐỘNG VAN ĐỊNH LƯNG BƠM CAO ÁP VE:
Solenoid tác động điều khiển lượng nhiên liệu cung cấp
Solenoid tác động là một bộ phát động xoay (quay) ăn khớp với vòng điều khiển lượng nhiên liệu (van
đònh lượng) qua một chốt lệch tâm của trục. Thời điểm mở lỗ thoát nhiên liệu ra được điều khiển theo
từng vò trí của van đònh lượng, cách thức này cũng giống như việc đònh lượng bằng cơ khí (dùng cơ khí để
điều khiển bơm cao áp).
Lượng nhiên liệu phun có thể được thay đổi liên tục từ zero cho đến cực đại (ví dụ như khi cần khởi
động lạnh). Bằng cách thay đổi góc quay làm cho bộ tác động quay dẫn đến thay đổi vò trí của van đònh
lượng, sự thay đổi được gởi về ECU nơi quyết đònh lượng nhiên liệu phun vào sao cho phù hợp với tốc độ
động cơ.
Để an toàn khi không có điện áp (0 volt) cung cấp đến bộ tác động thì lò xo hồi vò trong bộ phát động
tác động để lượng phun nhiên liệu là “zero” (không cung cấp nhiên liệu).
Nguyên lý Động cơ đốt trong ThS Nguyễn Tấn Quốc
Solenoid tác động điều khiển lượng nhiên liệu cung cấp
1. Cảm biến vò trí vòng điều khiển (vò trí van đònh lượng), 2. Bộ phận tác động lượng nhiên liệu cung cấp,
3.Thiết bò cúp nhiên liệu, 4. Piston phân phối, 5. Solenoid điều khiển thời điểm phun, 6. Van đònh lượng
(vòng điều khiển phun).